Выключатель переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве коммутатора нагрузки в цепях переменного тока. Устройство содержит симистор 1, нуль-орган 6, одновибраторы 8, 9, 10, элемент ИЛИ 11, элемент И 12, управляемый ключ 13, шины 3, 4 питания, клеммы 16, 17 для подключения источников управляющего напряжения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 Н 03 К 17/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4844786/21 (22) 27.06.90 (46) 07.06.92. Бюл. М 21 (71) Московский энергетический институт (72) О.А.Бурунин, Е.С.Московская и

И.M.Xåâñóðèàíè (53) 621.382(088.8) (56) Электроника, 1976, М 14, с.53

Авторское свидетельство СССР

N 1185595, кл. Н 03 К 17/56, 1983. (54) ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве коммутатора нагрузки в цепях переменного тока, Устройство содержит симистор 1, нуль-орган 6, одновибраторы 8, 9, 10, элемент ИЛИ 11, элемент И 12, управляемый ключ 13, шины 3, 4 питания, клеммы 16, 17 для подключения источников управляющего напряжения. 2 ил.

1739496

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве коммутатора нагрузки в цепях переменного тока.

Известен выключатель переменного тока, содержащий симистор, у которого анод. и катод соединены с коммутируемыми шинами, нуль-орган, вход которого подключен через первый резистор к коммутируемой шине и к,одному из входов компаратора.

Недостатком известного устройства является высокий уровень коммутационных помех, Известен выключатель переменного тока, содержащий симистор, у которого выводы анода и катода соединены с коммутирующими шинами, нуль-орган, вход которого подключен к одному из входов компаратора, два тиристорных оптрона, у которых фототиристоры включены встречно-параллельно между выходом нуль-органа и управляющим электродом симистора, фотодиОды включены встречно-параллельно между выходом компаратора и катодом симистора, а второй вход компаратора соединен с выходом нуль-органа через второй резистор.

Недостатками известного устройства является низкая надежность (практически— неработоспособность) вследствие низкой нагрузочной способности нуль-органа, выполненного на операционном усилителе, формирование двухполярных вместо однополярных импульсов управления, кроме того, использование в качестве напряжения управления двуполярного питающего напряжения может привести к ложной работе схемы в момент ее включения.

Цель изобретения — повышение надежности работы и помехозащищенности.

Поставленная цель достигается тем, что в выключатель переменного тока, содержащий симистор, нуль-орган, первый вход которого через резистор соединен с анодом, а второй — с катодом симистора, два ограничительных диода, которые включены встречнопараллельно между входами нуль-органа, управляемый ключ, информационный выход которого соединен с управляющим электродом симистора, введены три одновибратора, элемент ИЛИ, элемент И, выход нуль-органа соединен с входами первого и второго одновибраторов, которые срабатывают по разноименным фронтам, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с клеммой для подключения второго источника управляющего напряжения, выход элемента И соединен с

10 пряжения. Блок 5 управления состоит из

15 -нуль-органа 6, выполненного в виде опера20

55 входом третьего одновибратора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа, информационный вход которого соединен с клеммой для подключения первого источника управляющего напряжения.

На фиг.1 изображена принципиальная схема предлагаемого выключателя; на фиг.2 — временные диаграммы напряжений, поясняющие работу выключателя.

Силовая часть выключателя содержит симистор 1, подключенный через нагрузку 2 к шинам 3 и 4 источника переменного национ ного усилителя, резистора 7, трех одновибраторов 8 — 10, элемента ИЛИ 11, элемента И 12 и управляемого ключа 13. При этом инвертирующий вход нуль-органа 6 соединен с катодом, а неинвертирующий вход через резистор 7 — с анодом симистора 1.

Входы нуль-орган 6 зашунтированы ограничительными встречно-параллельно соединенными диодами 14 и 15. Выход нуль-органа 6 соединен с входами одновибраторов 8 и 9, один из которых запускается по фронту, а другой — по срезу входного сигнала. Выходы одновибраторов 8 и 9 соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 11, выход которого соединен с входом Х1 элемента И 12, Выход последнего соединен с входом одновибратора 10, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа 13. Информационный вход ключа 13 соединен с клеммой 16 для подключения первого источника управляющего напряжения Uy<, а информационный выход — с управляющим электродом симистора 1. Второй вход Х2 элемента И 12 соединеч с клеммой 17 для подключения второго источника управляющего напряжения Uyz.

Выключатель работает следующим образом.

При подаче питания на блок 5 управления, напряжения управления Uy> на клемму

16 для подключения. первого источника управляющего напряжения и наличии переменного напряжения на шинах 3 и 4 на. выходе нуль-орган 6 появляются прямоугольные (двуполярные) импульсы (фиг.2а), фронт и срез которых совпадают с моментами перехода переменного напряжения на симисторе через нуль. Прямоугольные импульсы поступают на входы одновибраторов 8 и 9, один из которых, например одновибратор 8, запускается по фронту (фиг. 2б), а другой, например одновибратор

9, по срезу импульсов (фиг,2в). Одновибраторы 8 и 9 формируют на своих выходах

1739496

Фиг. 2

Составитель О,Бурунин

Техред М,Моргентал Корректор А,Осауленко

Редактор И.Горная

Заказ 2010 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 короткие однополярные импульсы (фиг.2б, в). Импульсы с выходов одновибраторов 8 и

9 поступают на входы элемента ИЛИ 11, с выхода которого (фиг.2г) подаются на вход

Х1 элемента И 12. 5

При управляющем напряжении Оуг, соответствующем "Лог.О", на выходе элемента

И 12 сигнал соответствует "Лог.О", поэтому напряжение U>> с информационного входа на информационный выход ключа 13 не по- 10 ступает, симистор 1 закрыт, нагрузка 2 обесточена.

При подаче в момент to управляющего напряжения U ; соответствующего уровню

"Лог.1", на вход Х2 элемента И 12 (фиг.2д) 15 импульсы с выхода элемента ИЛИ 11 поступают на вход одновибратора 10, который формирует импульсы (фиг.2е), длительность которых достаточна для надежного открывания симистора 1 при заданной нагрузке. 20

Эти импульсы поступают на управляющий вход ключа 13, Во время действия указанных импульсов напряжение поступает на управляющий электрод симистора 1 (фиг.2ж), вызывая его включение вблизи точ- 25 ки перехода напряжения на нем через нуль.

Последующие импульсы управления поступают на управляющий электрод симистора

1 также в моменты перехода напряжения на нем через нуль. 30

При снятии управляющего напряжения

Up с входа Х2 элемента И 12 симистор 1 закрывается в момент перехода тока в нем через нуль.

Таким образом, предлагаемый выклю- 35 чатель обеспечивает надежное включение симистора в моменты перехода напряжения на нем через нуль, что снижает коммутационные помехи, улучшает качество напряжения в сети, увеличивает долговечность симистора.

Формула изобретения

Выключатель переменного тока, содержащий симистор, силовые выводы которого через нагрузку подключены к шинам источника переменного напряжения, нуль-орган, первый вход которого через резистор соединен с анодом, а второй вход — с катодом симистора, два ограничительных диода, которые включены встречно-параллельно между входами нуль-органа, управляемый ключ, информационный вход которого соединен с управляющим электродом симистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и помехозащищенности, введены три одновибратора, элемент ИЛИ, элемент И, выход нуль-органа соединен с входами первого и второго одновибраторов, которые срабатывают по разноименным фронтам, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с клеммой для подключения второго источника управляющего напряжения, выход элемента И соединен с входом третьего одновибратора, выход ко- торого соединен с управляющим входом управляемого ключа, информационный вход которого соединен с клеммой для подключения первого источника управляющего напряжения..