Тиристорный переключатель трехфазных цепей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 03 К 17/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3734975/24-21 (22) 27.04. 84 (46) 30.11.86, Бюл. ¹ 44 (72) Г. В. Федоров (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 792586, кл. Н 03 К 17/56, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 921084, кл, Н 03 К 17/56, 1982, (54) ТИРИСТОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для включения и выключения реактивных нагрузок. Цель изобретения — поÄÄSUÄÄ 1274144 А1 вышение надежности работы устройства. Устройство содержит входные .шины 1-3 питания и выходные шины 46 для подключения нагрузки, тиристоры 7-8 и 10-12, диоды 13, 16-27, 31"36, фототиристорные оптроны 2830, стабилитроны 37-39, ограничивающие резисторы 40-42 и шины управления 43 и 44. Введение в каждую цепь коммутируемой фазы трех диодов и стайилитрона и образование новых связей между элементами устройства снижает рабочее напряжение на фототиристорных оптронах управ,ления .при выключенном состоянии тиристоров, 1 ил, 1 12

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для включения и выключения реактивных нагрузок, Целью изобретения является повышение надежности путем снижения рабочего напряжения на фототиристорных оптронах управления при выключенном состоянии тиристоров.

На чертеже приведена экспериментальная электрическая схема тиристорного переключателя трехфаэных цепей, Тиристорный переключатель трехфазных цепей состоит из входных шин 1 — 3 питания и выходных шин

4 — 6 для подключения нагрузки. Между входными шинами 1 — 3 и выходными шинами 4 - 6 включены встречно- параллельно в цепи каждой фазы первые тиристоры 7 — 9 и вторые тиристоры 10 — 12 через пятые диоды 13—

15. Между анодами вторых тиристоров 10 — 12 каждой фазы и их катодами включены диодные мосты, состоящие из первых 16 — 18, вторых 19

21 шестых 22 — 24 и седьмых 25 — 27 диодов соответственно.

При этом входы переменного тока диодных мостов соединены с выводами анодов и катодов вторых тиристоров

10 — 12, а выходы постоянного тока соединены с выводами фототиристоров соответствующих оптронов 28 — 30, Управляющие электроды первых 7 — 9 и вторых 10 — 12 тиристоров соединены через третьи 31 — 33 и четвертые 34 — 36 диоды с анодами соответствующих стабилитронов 37 — 39. Катоды этих стабилитронов соединены с катодами соответствующих первых

16 — 18 и вторых 19 — 21 диодов.

Аноды пятых диодов 13 — 15 соединены через соответствующие токоограничивающие резистора 40 — 42, включенные между собой в звезду, Светодиоды оптронов 28 — 30 соединены между собой в последовательную цепь, крайние выводы которой подключены к шинам управления 43 и 44. !

Устройство работает следующим образом, При подаче напряжения на шины управления 43 и 44 происходит включение фототиристоров оптронов 28—

30, которые обеспечивают запирание соответствующих .первых 7 †9 и вторых 10 — 12 тиристоров при прохож74144

5 !

20

55 дении через них прямого тока через нуль.

Принцип эапирания тиристоров на примере работы фаз А и В. Тиристоры установленные в третьей фазе, запираются аналогичным образом.

При положительной полуволне напряжения на аноде второго тиристора 10 через входную шину 1, первый диод 16, фототиристор оптрона 28, шестой диод 22, токоограничивающие резисторы 40 и 41, второй диод 20, фототиристор оптрона 29, седьмой диод 26 и входную шину 2 протекает ток, Этот ток обеспечивает шунтирование через шестой диод 22 цепь, состоящую иэ последовательно соединенных стабилитрона 37, четвертого диода 34 и управляющего перехода второго тиристора 10, и цепь через седьмой диод 26, состоящую из последовательно соединенных стабилитрона 38, третьего диода 32 и управляющего перехода первого тиристора 8, При положительной полуволне напряжения на аноде второго тиристора 11 через входную шину 2, первый диод !7, фототиристор оптрона

29, шестой диод 23, токоограничивающие резисторы 40 и 41, второй ди- од 19, фототиристор оптрона 28, седьмой диод 25 и входную шину 1 протекает ток. Этот ток обеспечивает шунтирование через шестой диод

23 цепь, состоящую из последовательно соединенных стабилитрона 38, четвертого диода 35 и управляющего перехода второго тиристора 11, и цепь через седьмой диод 25, состоящую из последовательно соединенных стабилитрона 37, третьего диода 31 и управляющего перехода первого тиристора 7, Для включения устройства прерывается цепь питания светодиодов оптронов 28 — 30 путем снятия сигнала с шин управления 43 и 44. В этом случае фототиристоры оптронов 28 — 30 запираются и обеспечивают прохождение тбков управления через тиристоры, Принцип включения тиристоров рассмотрим на примере работы фаз А и В. Тиристоры, установленные в третьей фазе, включаются аналогичным образом, При запирании фототиристоров оптронов 28 и 29 при положительной полуволне напряжения на аноде втоз !274 рого тиристора 10 ток через управляющие электроды второго тиристора 10 и первого тиристора 8 протекает от входной шины I через первый диод 16, стабилитрон 37, четвертый- диод 34, управляющий переход второго тиристора 10, токоограничивающие тиристоры 40 и 41, второй диод 20, стабилитрон 38, третий диод 32, управляющий переход первого тиристора 8 к 30 входной шине 2. В этом случае отпираются второй тиристор 10 и первый тиристор 8 и через выходные шины

4 и 5 начинает протекать ток нагрузки, а ток из цепей управления ука-!5 занных тиристоров отводится, так как начинает протекать ток от входной шины через второй тиристор 10, токоогр":Hè÷èâàê ùèå резисторы 40 и

41, пятый диод 14, первый тиристор 20

8 к входной шине 2. Включение второго тиристора !О и первого тиристора 8 вызывает отключение их цепей управления, так как они шунтируются более низкоомной цепью и меньшим 25 остаточным напряжением второго тиристора 10, пятого диода 14 и первого тиристора 8 по сравнению с более высоким порогом включения стабилитрона 37 и 38 соответственно, При положительной полуволне напряжения на аноде второго тиристора

ll ток через управляющие электроды второго тиристора 11 и первого тиристора 7 протекает от входной шины 2 через первый диод 17, стабилитрон 38, четвертый диод 35, управляющий переход второго тиристора

11, токоограничивающие резисторы 41 и 40, второй диод 19, стабилитрон

37, третий диод 31, управляющий переход первого тиристора 7 к входной шине 1, В этом случае отпираются второй тиристор 11 и первый тиристор 7 и через выходные шины 4.и 45

5 начинает протекать ток нагрузки другой полуволны напряжения, а ток из цепей управления указанных тиристоров отводится, так как начинает протекать ток от входной шины 2 че- 5О рез второй тиристор 11, токоограничивающие резисторы 41 и 40, пятый диод 13, первый тиристор 7 к входной шине 1 ° Включение второго тиристора 11 и первого тиристора 7 вызывает отключение цепей управления, которое осуществляется по указанному принципу, 144 4

Оптроны 28 — 30 в предложенном устройстве при выключенном и включенном состоянии находятся под незначительным напряжением, При выключенных тиристорах напряжение на оптронах равно прямому падению напряжения на фототиристорах.

При включении тиристоров в течение времени их включения к закрытым фототиристорам оптронов 28 и 29 прикладывается напряжение, которое ниже падения напряжения на открытых тиристорах и соответствующих первых 16 — 18 и шестых 22 диодах или вторых диодах 20, седьмых диодах 26 и пятом диоде 14.

Аналогичным образом можно определить падение напряжения на фототиристорах оптронов 28 и- 29 в течение другой полуволны напряжения и напряжения на фототиристоре оптрона 30. В практических схемах величина напряжения составляет единицы вольт.

В случае отсутствия пятых диодов

13 — 15 при закрытых тиристорах ток управления проходит и через выходные шины 4 — 6, что вызывает появление на ней напряжения помехи значительной величины при высокоомной нагрузке, а при низкоомной нагрузке через управляющие цепи тиристоров протекает значительный ток, который выводит из строя элементы схемы, При включенных тиристорах ток, протекающий через управляющие электроды, замыкается при низкоомной нагрузке через нагруэочные цепи и вызывает выход из строя тиристоров.

Формула изобретения

Тиристорный переключатель трехфаэных цепей, содержащий в каждой коммутируемой фазе первый и второй тиристоры, включенные встречно между входной и выходной шинами, первый диод, включенный анодом с входной шиной, второй диод, включенный анодом с катодом второго тиристора, третий диод, включенный катодом с управляющим электродом первого тиристора, четвертый диод включенный катодом с управляющим электродом второго тиристора, оптрон, у которого анод фототиристора соединен с катодами первого и второго диодов, а светодиоды оптронов коммутируемых фаз соединены в последовательную цепь, крайние выводы которой соедиСоставитель А. Бомко

Редактор 3. Слиган Техред И.Попович Корректор В. Бутяга

Заказ 649Р /58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 иены с шинами управления, и токоограничивающие резисторы в каждой коммутируемой фазе, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, а цепь каждой коммутируемой фазы введены три диода и стабилитрон, при этом пятый диод включен в прямом направлении, между катодом второго тиристора и выходной шиной, шестой диод катодом соединен с анодом пятого диода, а анодом " с катодом фототиристора

274144 6 оптрона, седьмой диод катодом соединен C входной шиной, а анодомс катодом фототиристора оптрона, аноды третьего и четвертого дио5 дов соединены с анодом стабилитро" на,. катод которого соединен с.катодами первого и второго диодов, первые выводы токоограничивающих резисторов объединены, а вторые

1О выводы соединены с катодами соответствующих шестых диодов.