Трехфазный коммутатор

 

Трехфазный коммутатор относится к электротехнике и может быть использован для подключения активной и активно-индуктивной нагрузки к трехфазной сети переменного тока с минимальными коммутационными помехами. При нажатии кнопки 15 Пуск первое включение ключей А к н и и й В коммутатора, образованных диодами 1-3 и фототиристорами оптронов 4-7, осуществляется лишь при выполнении условия, которое обеспечивает поочередное включение фототиристоров оптронов 5, 6, 4 соответственно при переходе напряжения на них через ноль. Выполнение этого условия обеспечивается предложенной схемой соединения светодиодов и фототиристоров оптронов 4-6 и 17. Возникает круговое управление, при котором фототиристоры оптронов 4-6 отпираются поочередно и коммутатор остается включенным при отпускании кнопки 12 нажатия кнопки 16 Стоп или исчезновении, или изменении порядка чередования фаз питающей сети. 2 ил. 1 г J Ё

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (э1)э Н 03 К 17/72, 17/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Ю ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905989/21 (22) 28.01,91 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Московский энергетический институт (72) О.А, Бурунин и Е.С. Московская (56) 1, Авторское свидетельство СССР

М 1679622, кл. Н 03 К 17/72, 11.10.89.

2. Авторское свидетельство СССР

hL 1413718, кл. Н 03 K 17/56, 1986. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ КОММУТАТОР (57) Трехфазный коммутатор относится к электротехнике и может быть использован для подключения активной и активно-индуктивной нагрузки к трехфазной сети леременного тока с минимальными коммутационными помехами. При нажатии кнопки 15 "Пуск" первое включение ключей .4 Ю.. Ж „1774489 А1 коммутатора, образованных диодами 1 — 3 и фототиристорами оптронов 4-7, осуществляется лишь при выполнении условия, которое обеспечивает поочередное включение фототиристоров оптронов 5, 6, 4 соответственно при переходе напряжения на них через ноль. Выполнение этого условия обеспечивается предложенной схемой соединения светодиодов и фототиристоров оа-, тронов 4-6 и 17. Возникает круговое управление, при котором фототиристоры:. оптронов 4-6 отпираются поочередно и коммутатор остается включенным при отпускании кнопки 12 "Пуск"до нажатия кнопки 16 "Стоп" или исчезновении, или изменении порядка чередования фаэ питающей сети. 2 ил.

1774489

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для подключения активной и активно-индуктивной нагрузки к трехфазной сети переменного тока с минимальными коммутационными помехами.

Известен трехфазный коммутатор, содержащий диод и тиристор, включенные в каждую фазу сети последовательно с нагрузкой, первый и второй трехфазные выпрямители, резистор, дополнительный вентиль, первую и вторую кнопки управления, причем в двух фазах диод включен встречно-параллельно тиристору, а выход трехфазного выпрямителя через резистор подключен к входу второго трехфазного выпрямителя (1).

Недостатком известного устройства является низкая надежность, Известен трехфазный коммутатор, содержащий диод и тиристор, включенные в каждую фазу питающей сети последовательно с нагрузкой, первый и второй трехфазные выпрямители, резистор, дополнительный вентиль, две кнопки управления, причем в двух фазах диод включен встречно-параллельно тиристору, в третьей фазе диод включен встречно-последовательно и согласно включенным дополнительному вентилю и тиристору, точка соединения которых через первую кнопку управления подключена к выходу первого трехфазного выпрямителя (2).

Недостатком известного устройства является невысокая надежность, вызванная потерями мощности,в дополнительном вентиле нагруэочным током, включение двух тиристорных ключей при случайной величине напряжения на них, Цель изобретения — повышение надежности.

Цель достигается тем, что в трехфазный коммутатор, содержащий подключенные между входными и выходными выводами каждой фазы ключ в виде встречно-параллельно включенных диода и фототиристора оптрона, трехфазный выпрямитель, диоды анодной группы которого подключены одними выводами к соответствующим выходным выводам каждой фазы, а другими выводами к одному выводу резистора, другой вывод которого соединен с другими выводамы диодов катодной группы, одни выводы которых подключены к соответствующим входным выводам каждой фазы через светодиоды оптронов предыдущих фаз, кнопку "Пуск" с замыкающим контактом, кнопку "Стоп" с размыкающим контактом, защитный диод, введены резистор и оптрон, и ричем светодиод дополнительного on5

55 трона через кнопку "Пуск", защитный диод и дополнительный резистор включен между входным выводом одной фазы и выводом для подключения нулевого провода, а фототиристор дополнительного оптрона включен между входным выводом предыдущей другой фазы и общей точкой соединения диодов анодной группы трехфазного выпрямителя, при этом кнопка "Стоп" включена последовательно с резистором, Анализ патентных материалов и научнотехнической литературы показал, что предложенное устройство отличается от известного схемами включения светодиода и оптотиристора дополнительного оптрона, что соответствует критерию "существенные отличия

Положительный эффект от использования изобретения заключается в снижении потерь мощности (исключен диод в нагруэочной цепи) и бросков тока за счет пофазного подключения нагрузки к сети при напряжении на тиристорных ключах, близких к нулю, что повышает надежность устройства.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — графики напряжений, поясняющие его работу.

Трехфазный коммутатор (фиг. 1) содержит подключенные между входными и выходными выводами каждой фазы ключи в виде встречно-параллельно включенных диодов 1 — 3 и фототиристорэ оптронов 4 — 6, трехфазный выпрямитель на диодах 7 — 12, два резистора 13 и 14, кнопку 15 "Пуск" с замыкающим контактом, кнопку 16 "Стоп" с раэмыкающим контактом, защитные оптрон

17 и диод 18. Диоды 10 — 12 анодной группы трехфазного выпрямителя одними выводами подключены к выходным выводам фаз А, В, С соответственно, а другими выводами через кнопку 16 "Стоп" — к катоду фототиристора оптрона 17 и одному выводу резистора 13, другой вывод которого соединен с другими выводами диодов 7 — 9 катодной группы, одни выводы которых подключены к входным выводам фаз Б, С, А соответственно через светодиоды оптронов 4-6 предыдущих фаз А, В, С. Анод светодиода оптрона 17 через кнопку " Пуск" и диод 18 соединен с выводом для подключения нулевого провода, катод светодиода через резистор 14 — с входным выводом фазы В, а анод фототиристорэ — с входным выводом фазы

А. К выходным выводам фаз коммутатора подключена трехфазнэя нагрузка 19.

Коммутатор работает следующим образом.

1774489

В исходном состоянии при наличии напряжения питающей сети светодиоды оптронов 4 — 6 не горят, заперты их фототиристоры, нагрузка 19 обесточена.

Пусть в момент to, (фиг. 2) кратковременно 5 (не менее чем на 0,02 с) нажали кнопку 15

"Пуск". Первым может включиться только фототиристор оптрона 5 при соблюдении трех условий

URc>0 10

UcA<0

08<0, которые выполняются на коротком интервале времени tt-tp: при 0вс>0 к фототиристору оптрона 5 прикладывается прямое 15 напряжение, при Осд<0 к светодиоду оптрона 5 прикладывается прямое напряжение при условии, что включается фототиристор оптрона 17, светодиод которого загорается лишь при Бв<0, Поэтому в момент tt отпи- 20 рается фототиристор оптрона 5 и к фазам В и С нагрузки 19 прикладывается напряжение Uec/2 и 0св/2 соответственно, Далее в момент t3 при Од<0 начинает проводить ток диод 1, при этом к фазам А, В, С нагрузки 25 прикладывается напряжение UA, 0в, Uc соответственно. Через диод 11, кнопку 16

"Стоп", резистор 13, диод 9, светодиод оптрона 6 начинает протекать ток управления и в момент tu, когда Uc>0, включается фото- 30 тиристор оптрона 6. Затем начинает протекать ток управления через диод 12, кнопку

16 "Стоп", резистор 13, диод 7, светодиод оптрона 4 и в момент tp, когда Од>0, включается фототиристор оптрона 4. Таким обра- 35 зом, возникает круговое управление, при котором тиристоры оптронов 5, 6, 4 отпираются поочередно, коммутатор остается включенным при отпускании кнопки "Пуск".

При исчезновении напряжения одной 40 иэ фаэ питающей сети круговое управление тиристорами обрывается, тиристоры оптронов 4-6 запираются, коммутатор отключается. Повторное включение коммутатора возможно только после восстановления нормального напряжения питающей сети с правильным чередованием фаэ повторным нажатием кнопки 15 "Пуск".

Отключение коммутатора осуществляется нажатием кнопки 16 "Стоп".

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает подключение нагрузки к сети с минимальными помехами, поскольку включение ключей коммутатора происходит при переходе соответствующих питающих напряжений через ноль, что повышает надежность устройства, Формула изобретения

Трехфазный коммутатор, содержащий подключенные между входными и выходными выводами каждой фазы ключ в виде встречно параллельно включенных диода и фототиристора оптрона, трехфазный выпрямитель, диоды анодной группы которого подключены одними выводами к соответствующим выходным выводам каждой фазы, а другими выводами через последовательно соедненные резистор и кнопку "Стоп" с размыкающим контактом подключены к одним выводам диодов каждой катодной группы, другие выводы которых подключены к соответствующим входным выводам каждой фазы чеоез светодиоды оптронов предыдущих фаз, кнопку "Пуск" с замыкающим контактом, защитный диод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены дополнительные резис-.ор и оптрон, причем светодиод дополнительного оптрона через кнопку "Пуск", защитный диод и дополнительный резистор включен между входным выводом одной фазь. и нулевой шиной, а фототиристор дополнительного оптрона включен между входным выводом предыдущей фазы и общей точкой соединения диодов катодной группы трехфазного выпрямителя.

1774489 гор . йс/ > р

Составитель О. Бурунин

Тех ред М.Моргентал Корректор В. Петраш

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3935 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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