Трехфазный коммутатор

 

Изобретение относится к импульс' ной технике и может быть использовано для подключения нагрузки различного характера к трехфазной сети переменного тока. Трехфазный коммутатор содержит шесть тиристорных оптронов 1-6, 13 диодов 16-18, 20-22, 23-25, 26-28, 35, две кнопки 36,37 управления, четыре резистора 13,32-3'+, стабилитрон 31. При повреждении типа "обрыв" любого из вторых т'иристорных оптронов происходит отключение устройства, существенно снижен ток, коммутируемый второй кнопкой управления. '1 ил.

(g()g li 03 K 17/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

-,-ф», ": — . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ вЂ” РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) И ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4924418/21 (22) 20.04.91 (46) 07.12.92. Бюл. и 45 (71) Новосибирское авиационное производственное объединение (72) Г.В.Федоров (56) Авторское свидетельство

N 1679622, кл. 11 03 К 17/72, 1989.

Авторское свидетельство СССР

N 1413718, кл. Н 03 К 17/56, 1988. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ КОИИУТАТОР (57) Изобретение относится к импульс. ной технике и может быть использова-.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для подключения нагрузки различного характера к трехфазной сети переменного тока.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является трехфазный коммутатор (11, принятый эа прототип, содержащий диод и тиристор, включенные в каждую Фазу питающей сети последовательно с нагрузкой, первый и второй трехфазные выпрями, тели, резистор дополнительный вентиль, первую и вторую кнопки управления, причем в двух фазах диод включен встречно-параллельно тиристору, а выход первого трехфазного выпрямителя через резистор подключен к входу второго трехфазного выпрямителя ; в третьей фазе диод включен встречно-па. раллельно последовательно и согласно включенным дополнительному венти„„Ы „„1780173 А! но для подключения нагрузки различного характера к трехфазной сети переменного тока. Трехфазный коммутатор содержит шесть тиристорных оптронов

1-6, 13 диодов 16-1u", 20-22, 23-25, 26-28, 35, две кнопки 36,37 управления, четыре резистора 13,32-34, стабилитрон 31. При повреждении типа

"обрыв" любого из вторых тиристорных оптронов происходит отключение устройства, существенно снижен ток, коммутируемый второй кнопкой управления. 1 ил. лю и тиристору, точка соединения которых через кнопку управления подключена к выходу первого трехфазного выпрямителя, входные выводы которого д соединены с соответствующими общими точками фазных диодов и нагрузок, выходные выводы второго трехфазного выпрямителя подключены к фазам питающей

° Ъ сети через входные цепи тиристоров предыдущих фаз, а вторая кнопка управления включена последовательно с одним из диодов второго трехфазного выпрямителя.

11едостатком данного устройства является то, что при выходе из строя силового диода (повреждение тила "обрЫв") оно остается включенным, что снижает функциональные возможности устройства, кроме того, через вторую кнопку управления протекает ток в течение 120 эл.град.

1760173

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей коммутатора, уменьшение времени протекания тока через вторую кнопку управления.

Укаэанная цель достигается тем, что в трехфазный коммутатор, содержащий в каждой фазе первый Оптронный тиристор, подключенный катодом к Bbl ходному выводу, подсоединенному к нагрузке, а анодом - для двух тиристоров - к соответствующей Фазе сети; первый трехфазный выпрямитель, подсоединенный анодами своих диодов к выходным выводам, а катодами - к одному иэ выводов первого резистора,, второй трехфазный выпрямитель, подсоединенный катодами своих диодов к входным цепям первых тиристоров (анодам светодиодов), а анодами - к второму выводу первого резистора; первую кнопку управления, подключенную своим выводом к одной из фаэ сети, вторую кнопку управления, введены по числу фаэ вторые тиристорные оптроны, первые и вторые диоды, стабилитроны, вторые резисторы, а также третий диод, при этом второй . оптронный тиристор подключен катодом о к аноду первого оптронного тиристора. и соответствующей Фазе, анодом - к выходному выводу этой же фазы, входы каждого из вторых оптронных тиристоров подключены катодами светодиодов к соответствующей фазе, анодами через соединенные анодами первый диод и стабилитрон - для двух Фаз - к аноду второго диода и первому выводу второго резистора, вторые выводы которых (B том числе и второго резистора в третьей фазе) подсоединены к катодам диодов первого трехфазного выпрямителя; входная цепь первого оптронного тиристора фазы С подсоединена катодом светодиода к вь1ходному выводу фазы А, входная цепь первого оптронно" го тиристора Фазы А подсоединена катодом светодиода к выходному выводу

Фазы В, входная цепь первого оптронного тиристора фазы В подсоединена катодом светодиода к выходному выводу фазы С; второй вывод первой кнопки управления через третий диод подключен к катодам диодов первого трехфазного выпрямителя, вторая кноп- 55 ка управления подключена во входной цепи второго оптронного тиристора третьей Фазы между точкой соедине ния анода второго диода с первым выводом второго резистора и катодом стаЬилитрона.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в раэраЬотке трехфазного коммутатора, позволяющего отключать нагрузку от сети при повреждении типа "обрыв" не только первых, но и вторых тиристоров, уменьшении времени протекания тока через вторую кнопку управления посредством соответствующих подключений элементов схемы. Иа чертеже представлена принципиальная электрическая схема трехфазного коммутатора.

Коммутатор содержит первый 1(2,3) и второй 4(5,6) тиристоры, соединенные встречно-параллельно и включенные в каждую фазу питающей сети последовательно с нагрузкой, подсоединяемой к выходным выводам 7-9, тиристоры 1-6 могут Ьыть выполнены свето-, управляемыми, при этом входными цепями тиристоров являются светодиоды

10-15 соответственно; первый трехфазный выпрямитель на диодах 16-18, подключенный анодами к выходным выводам, а катодами - к первому выводу первого резистора 19, второй трехФазный выпрямитель на диодах 20-22, подсоединенных анодами к второму выводу первого резистора 19, а катодами - к анодам светодиодов 12,10,11, при этом катод светодиода 12 (входная цепь тиристора 3) подсоединен к выходному выводу 7 фазы А, катод светодиода 10 (входная цепь тиристора 1) - к выходному выводу 8 Фазы

В, катод светодиода 11 (входная цепь тиристора 2) - к выходному выводу 9 Фазы С; первые 23-25 и вторые 26-28 диоды, стабилитроны 29-31, вторые резисторы 32-34, третий диод

35, первую 36 и вторую 37 кнопки управления, при этом катоды светолиодов 13-15 (входные цепи вторых тиристоров 4-6) подсоединены к соответствующим t фазам, их аноды через соединенные анодами первые диоды 23 (24, 25) и стабилитроны 29 (30,31) подключены - для двух фаз - к аноду второго диода 26 (27) и первому выводу второго резистора 32 (33), вторые выводы которых (в том числе и второго резистора 34) подсоединены к катодам диодов 16-1S первого трехфазного выпрямителя; первая кнопка 36 управления подсоединена одним выво5 178017 дом к фазе сети, а другим через третий диод 35 к выходу первого трехфазного выпрямителя (катоды диодов

16-18), вторая кнопка 37 управления я - 5 подключена во входной цепи второго, тиристора третьей фазы между точкой соединения анода второго диода 2и с с резистором 34 4и катодом стабилитрона 31„

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при наличии напряжения питающей сети тиристоры

1-6 заперты, нагрузочные выводы 7-9 отключены от Фаз А,В,С. Коммутатор включается кратковременным нажатием первой кнопки 36 управления. Если это произошло в момент времени

gt = †вЂ, то по цепи Фаза А - кноп20

3 ка 36 — третий диод 35 — второй резистор 33 — стабилитрон 30 - первый . диод 24 — входная цепь тиристора 5 (светодиод 14) — фаза В протекает ., 25 ток, открывающий тиристор 5 в фазе В, после открытия тиристора 5 его ток управления отводится в главную цепь посредством второго диода 27 по цепи фаза А — кнопка 36 - диод 35 — второй резистор 34 - кнопка 37 - стабилитрон 31 - первый диод 25 — входная цепь тиристора 6 (светодиод 15)Фаза С протекает ток, открывающий тиристор 6 в фазе С и ответвляющийся в главную цепь посредством диода

28. После открытия тиристора 6 по цепи Фаза А - кнопка 36 - диод 35 резистор 19 — диод 22 — входная цепь первого тиристора 2 (светодиод 11) тиристор 6 - Фаза С протекает ток управления тиристора 2, который в про1(2Т межутке времени ь3 t = — - — — — за3 3 перт. С открытием тиристора 5 по цепи Фаза А — кнопка 36 - третий диод

35 - первый резистор 19 — диод 21 входная цепь тиристора 1 (светодиод

10) — тиристор 5 — Фаза В протекает ток, открывающий тиристор 1 в Фазе

А (после отпускания кнопки 36 ток от Фазы А течет через открытый тирис тор 1 и диод 16 первого трехфазного выпрямителя)„ Таким образом, в силовых цепях ток протекает от Фазы А через тиристор 1, нагрузку .тиристо" ры 5 и 6 к Фазам В и

В момент времени Qt = †- ти3 ристор 5 в фазе В запирается. отпи— рается тиристор 2 и в силовых цепях начинает протекать ток от Фаз A„В, нагру ку к Фазе C. С момента време) н/ ни Qt = — - по цепи фаза В - ти6 ристор 2 - диод 17 - второй резистор

32 - второй диод 26 — тиристор 1 (смещенный током нагрузки в прямом направлении) - Фаза А течет ток, минуя .входную цепь тиристора 4 (светодиод 13)), в момент времени CQt тиристор 1 запирается, и ток управления тиристора 4 смещается через Ьтабилитрон 29, первый диод 23 в цепь светодиода 13; тиристор 4 открывается, и ток из его входной цепи смещается в главную цепь посредством второго диода 26. В силовых цепях с этого момента времени ток течет от фазы В через тиристор 2, нагрузку,: тиристоры 6 и 4 к фазам С и А.

Аналогично происходит включение остальных тиристоров в соответствии с чередованием Фаз питающей сети.

Для отключения коммутатора нажима-. ется вторая кнопка 37 управления, прерывается входная цепь тиристора 6, который вследствие этого запирается, что приводит к отключению входной цепи тиристора 2 и, следовательно, к его запиранию и д лее до полного запирания всех тиристоров коммутатора.

При повреждении типа "обрыв" любого из вторых тиристоров происходит прерывание входной цепи: питания первого тиристора предыдущей фазы (например, при обрыве тиристора 5 прерывается входная цепь первого тиристора 1), который, закрываясь в соответствующий момент времени, приводит к прерыванию входных цепей питания других тиристоров и, следовательно, отключению коммутатора, отключается коммутатор и при оЬрыве любого из первых тиристоров.

В сравнении - прототипом (1j предлагаемый трехфазный коммутатор Ьлагодаря введению в силовую часть вторых тиристоров, третьего диода, подключению к выходному. выводу каждой фазь входной цепи гервых тиристоров предыдущей фазы, а также соответствующему подключению второй кнопки управления позволяет расширить функциональные возможности, исключить H третьей Фазе дополнительный диод и уменьшить время протекания тока через упомянутую кнопку (т.е. снизить

1780173 значи Гельно коммутируемый В!0 ток).

Экономический эффект от применения

-.редла-;-аемого коммутатора обусловливав !с» его техническими преимуществаЙ 1". формула изооретения

:-;-ехфазный коммутатор, содержащий

;.;-..ждой фазе первый тиристорный

ОГГ1,- Зон., пОдключенный KBтодОм к вы, :.Одному выводу., а анодом в двух фазах - ;; cоответствующей фазе сети, первыи трех»(эазныи выпрямитель... пОдсоединенный анодами диодов к выход. ным выводам, а катодами - к одному из выводов первогo резистора, второй i, -хфазный выпрямитель подсОединен- »1!ь1й катодами диодов K входным !1епяи первых иристорных ОГ1тронов — ано"- ?0 ца» светодиодов., а анодами — к втооо-. tó вь1воду первого резистора, первуо

:;ногку уг1равления, подключенную выводо1,, j» о,- ;.-1ой из фа з сети, в i орую

КНОГ1КУ УПРавлеНия, о т л и Ч а ая и !1 с я тем, что„с целью расщи" о»-.ния б1унк!1иональных возможь10стеи и

;-меньиения времени протекания тока е1 ез вторую кнопку управления, вве ены io чи Гe f фаз в II орыс 1 иристо(, 1 ) - " :- огг. ро1ГЫ Г1ервь1е и вторые диоды, -.ТаЬ 1::1роны и вторые резисторы. а . ;кже трзт1:1Й диод, пpt»t э . Ом каждыи второй -;ир.1с -орнь;и оптрон подключен к; 1 одом к а lоду epE!or 0 тиристОр11О (го оптрона и соответствующей йазе, анодом - к выходному выводу этой фазы, входы каждого из вторых тиристор=ных оптронов подключены катодами светодиодов к соответствующей фазе, анодами через соединенные анодами первый диод и стаЬилитрон - в двух фазах к . аноду второго диода и первому выводу ьторого резистора, вторые выводы которых и второй вывод второго резистора т-ретьей фазы„ подключены 1: катодам диодов первого трехфазнсго выпрямителя, при этом катод второго диога подключен к выходному выводу этой ф =. зы, входная цепь первого тиристорнощ.Г1 оптрона третьей фазы подсоединена катодом светодиода к выходному в !Во ду первой фазы, входная цепь первого тиристорного оптрона первой Фазы подсоединена катодом све одиода к выходному выводу второй фазы. входная цепь первого тиристорного оптрона второй фазы подсоединена катодом светодиода к выходному выводу третьей фазы, второй вывод первой кнопки управления через третий диод подключен к катодам диодов первого трехфазного выпрямителя, вторая кнопка управления подключена к входной цепи зтороГО тиристорного оптрона третвей

Фазы :ежду точкой соединения анода второго диода первым выводом второго резистора и катодом стаоилитрона.

1780173

Составитель Г.Федоров

Техред И.Иоргентал

Корректор Т.Палий

Редактор В.Трубченко

Заказ 4604 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ CCCP

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарнна,101