Быстродействующее переключающее устройство

 

Сущность изобретения: при аварии в источнике питания на управляющий вход блока управления 12 поступает столовый сигнал, а на управляющий вход блока управления 13 - пусковой сигнал. Выходы узлов гашения 8 и 9 подключаются к тиристору 22 тиристорного контактора 1, Конденсаторы 16 узлов гашения 8, 9, разряжаясь, обеспечивает отключение этого тиристора, а, следовательно , и всего тиристорного контактора 1. Блок управления 13 обеспечивает включение тиристорного контактора 2. Это приводит к переводу питания нагрузки 5 на источник, подключенный к входу тиристорного контактора 2. При восстановлении отказавшего источника питания с помощью подачи на управляющие входы блоков управления 12 и 13 соответствующих сигналов питание нагрузки 5 может быть аналогично переведено на восстановившийся источник питания или сразу по его восстановлении, или при аварии питающего нагрузку источника . При этом оба узла гашения 8 и 9 через тиристоры 18, 21 узла коммутации 1, тиристоры 21 и 26 узлов коммутации 10 и 24 обеспечивают отключение тиристора 22. а через тиристоры 19 и 20, 20 и 27 обеспечивают отключение тиристора 23. 2 ил. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 H 02 J 9/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4782895/07 (22) 15.01.90 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (71) Научно-производственное объединение

"Силовая электроника" (72) А,П. Борисов (56) Авторское свидетельство СССР

М 610243, кл. Н 02 J 9/06, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 1390695, кл. Н 02 Н 7/10, 1982, (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Сущность изобретения: при аварии в источнике питания на управляющий вход блока управления 12 поступает стаповый сигнал, а на управляющий вход блока управления 13 — пусковой сигнал, Выходы узлов гашения 8 и 9 подключаются к тиристору 22 тиристорного контактора 1, Конденсаторы

16 узлов гашения 8, 9, разряжаясь, обеспе.. Ж» 1817189 А1 чивает отключение этого тиристора, а, следовательно, и всего тиристорного контактора 1. Блок управления 13 обеспечивает включение тиристорного контактора 2. Это приводит к переводу питания нагрузки 5 на источник, подключенный к входу тиристорного контактора 2. При восстановлении отказавшего источника питания с помощью подачи на управляющие входы блоков управления 12 и 13 соответствующих сигналов питание нагрузки 5 может быть аналогично переведено на восстановившийся источник питания или сразу по его восстановлении, или при аварии питающего нагрузку источника, При этом оба узла гашения 8 и 9 через тиристоры 18, 21 узла коммутации 1, тиристоры 21 и 26 узлов коммутации 10 и 24 обеспечивают отключение тиристора 22, а через тиристоры 19 и 20, 20 и 27 обеспечивают отключение тиристора 23, 2 ил, 3

1817189

Изобретение относится к электротехнике, в.частности к бесконтактной коммутационйай аппаратуре, . и может быть использовано как отдельное переключающее устройства; так и в составе агрегатов бесперебойного питания, Цель изобретения .— улучшение массогабаритных показателей, На.фиг.1 приведена структурная схема быстродействующего переключающего уст ройства; на фиг.2 — пример выполнения схемы узла гашения.

Устройство (фиг.1) содержит первый 1 и второй 2 тиристорные KoHTBKTopbt, входы которых предназначены для подключения к источникам пйтания, а выходы объединены через механические выключатели 3, 4 и подключены к общей нагрузке 5, первый 6 и второй 7 узлы гашения, входы которых под-. ключены к входам соответственно первого

1 и второго 2.тиристорных контакторов, первый 8 и второй 9 узлы коммутации, входы которых подключены к выходам соответственно первого 6 и второго 7 узлов гашения, а выходы пОдключены к первому и второму входам принудительного выключения тиристорного контактора соответственно 1 и 2, первый.10 и второй 11 блоки управления, входы управления которых предназначены для внешнего управления, а первые управляющие выходы подключены к управляющим входам соответственно первого 1 и второго 2 тиристорных контакторов, вторые управляющие выходы — к первым управляющим входам соответственно nepaoro 8 и второго 9 узлов коммутации, третий 12 и четвертый 13 узлы коммутаций, входы кото рых подключены к выходам соответственно первого 6 и второго 7 узлов гашения, а выходы подключены к первым. входам принудительного . выключения соответственно второго 2 и первого 1.тиристорных контак.торов, входы управления узлов коммутации

12, 13 подключены к вторым управляющим выходам, соответственно блоков управления 11, 10, а третьи вйходы блоков управления 10, 11 объединены между собой и подключены к вторим управляющим входам узлов коммутации 8, 9, первый 14 и второй

, 15 узлы контроля проводимости, входы ко торых подключены к контролирующим выходам .тиристорных контакторов соответственно 1 и 2, а выходы — к входам блоков управления соответственно 10 и 11, Узлы коммутации 8 и 9 включают в себя четыре тиристора 16-19, образующих однофазный мост, выводы постоянного тока ко, торого подключены к.входам своего узла коммутации, выводы переменного тока — к выходам своего узла коммутации, управляющие входы тиристаров 16, 17 подключены к первому управляющему входу, управляю- щие входы тиристарав 18, 19 подключены к второму управляющему входу, тиристорные

5 . контакторы 1, 2 выполнены на двух 20, 21 встречно-параллельно включенных тиристорах, узлы коммутации 12, 13 состоят из двух 22, 23 последовательно включенных тиристарав. подключенных к входам своих уз-

"0 лов коммутации, узел соединения тиристорав 22, 23 подключен к выходусваего узла коммутации, а управляющие входы тиристорав 22, 23 подключены к управляющим входам своих узлов коммутации.

Схема узлов гашения 6, 7 (фиг.2) включает в себя трансформатор 24, первичййе обмотки которого подключены к входу узла гашения, а вторичная обмотка через диод 25 и резистор 26 подключена к конденсатору

20 27, с которым последовательно включен ре- актор 28. Выводы конденсатора 27 и реактора 28, несвязанные друг c другом, подключены соответственна к выходам узла гашения. . Устройство (фиг,1) работает следующим образом.

В исходном состоянии на входы тиристорных кантакторав 1, 2 поданы напряжения от двух источников питания,. Узлы

30. гашения 6, 7 обеспечивают заряд конденсаторов 27 в.своих узлах напряжением, указанным на фиг,2.

Механические выкл ачатели 3, 4 замкну; . ты. При поступлении пускового сигнала на

35 вход управления блока управления 10, последний формирует сигналы управления, которые поступают на управляющие входы .тиристарнаго кантактора 1, Эта приводит к включению тиристаров 20, 21 тиристорнога

40 кантактара 1, и на йагрузке 5 появляется напряжение.

При аварии в источнике питания, подключенном к входу тиристарнаго кантактора 1, на управляющий вход блока

45 управления 1 поступает стоповый сигнал, а на управляющий вход блока управления 11 — пусковой сигнал. При этом блок управления 10 снимает сигналы управления с тиристоров 20, 21 тиристарнага контактара 1, 50 Одновременно блок управления 10 совместно с узлом контроля проводимости 14 формируют одиночные импульсы, которые при открытом тиристоре 20 тиристорнаго контактара 1, поступают на управляющие вхо-.

55 ды тиристоров.16, 19 узла коммутацйи 8, тиристора 17 узла коммутации 9 и тиристара

22 узла коммутации 13. В результате, выходы узлов гашения 6 и 7 подключаются к тиристару 20 тиристарнога кантактара 1, Конденсаторы 27 узлов гашения 6, 7 раэря1817189

5 6 жаясь обеспечивают отключение этого ти- ляется величиной нагрузки 5, максимальной ристора, е следовательно, и всего тиристор- величиной перенапряжений источников пиного контактора 1. Одновременно блок тания, а при параллельной работе двух инуправления 11 айалогично блоку управле- " верторов — величиной уравнительного тока ния 10 обеспечивает включение тиристор- 5 при аварйи одного из инверторов. Поэтому ного контактора 2..: . .. величина отключаемого тока обычно в ЙЙ -:j, В случае, если в тиристорном контакто- сколько раз превышает номинальный тджх" ре 1 при отключении был открыт тиристор нагрузки 5.

21,тоблокуправления10совместносузлом., Так как узлы гашения 6, 7 по выходу контроля проводимости 14 формируют оди- 10 включаются лараллельно через узлы коммуночные ймпульсы, которые поступают на уп-. :: тации S, 9; 12, 13 и.участвуют при выключеравляющие входы тиристоров .17; 18 узла нии обоих тиристорных контакторов 1, 2, то, коммутации 8, тиристора 16 узла коммута- . следовательно, каждый из них должен быть ции 9 и тиристора 23 узла коммутации 13, рассчитан на отключение половины макси -" При восстановлении отказавшего источни- 15 мально отключаемого тока. При этом тирика питания с помощью подачи на управляю-, стары узлов коммутации 8, 9 должны быть .: щие входы блоков управления 10, 11 рассчитаны на протекание через них полосоответствующих сигналов, питание нагруз- вины максимального тока. создаваемого узки 5 может быть аналогично переведено на лами гашения. 6, 7 при отключении восстановившийся источник питания. 20 тиристорных контакторов 1, 2.

Узел гашения (фиг..2) работает следую- Механические выключатели 3, 4 испольщим образом, зуются для снятия напряжения с соответстПеременное напряжение с входов тири- вующего тиристорного контактора при сторных:контакторов1,2поступаютна пер- . выводе его на профилактику или ремонт. вичную обмотку трансформатора 24 25 Они могут использоватьсятакже для отклюсоответствующего узла гашения. чения отказавшего тиристорного контакто- .

Напряжение с вторичной обмотки ра (пробой тиристора) от нагрузки. В этом трансформатора 24 через выпрямительный: . случае блок управления должен по сигналам диод 25 и токоограничивающий резистор 26 с узла контроля проводимости обеспечипоступает на конденсатор 27, обеспечивая 30 вать контроль исправности тиристорного: его заряд с полярностью напряжения, ука- .. контактора и приобнаружении неисправнозанной на фиг.2. При включении тиристоров сти выдавать на управляющий вход механиузлов коммутации кондейсаторов 27 разря- ческого выключателя соответствующий жается. Трансформатор 24, диод 25 и рези- сигнал (на фиг.1 не показано). стор 26 обеспечивают при этом повторный 35 . Узлы контроля проводимости t4 15 вызаряд конденсатора 27..: полняются в аиде датчиков тока, фиксируюВ качестве питающих источников, под- щих открытое и закрытое состояние, причем ключаемых к входам тиристорных контакто- уровень тока фиксации должен быть мень ров 1, 2 могут. быть использованы как ше тока удержания тиристоров контакторов промышленные сети, так и автономные ин- 40 1, 2. Сигналы с узлов контроля проводимоверторы. Последние могут подключаться к . сти 14, 15 используются блоками управленагрузке как поочередно(аналогично опи- ния 10, 11 для определения на какие санному выше), так и одновременно, т,е. тиристоры узлов коммутации 8, 9, 12, 13 параллельно работать на общую нагрузку, подать сигналы управления, чтобы подклю, при параллельной работе двух инверторов 45 чить узлы гашения 6.и 7 к проводящему . оба тиристорных контактора 1, 2 включены. : тиристору отключаемого тиристорного кон-.

Отключение одного из них происходит по .;тактора в запирающем направлении, аварийному сигналу с отказавшего инверто- : Таким образом, использование предлара, который поступает на вход управления- гаемого технического решения позволяет соответствующего блока управления. 3io 50 уменьшить массо-габаритные показатели приводит к отключению отказавшего инвер- ..быстродействующего переключающего уст-., тора от нагрузки 5; После восстановления "" ройства с сохранением его коммутационной" отказавшего инвертора он снова подключа- . способности. ется к нагрузке 5 включеййем соответству- . - .: .Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ющего тиристорного контактора. - .. 55 Быстродействующее переключающее

Параметры конденсаторов 27 и реакто- . устройство, включающее первый и второй ров 28 узлов гашения 6, 7 определяются -. :тирйсторные контакторы; входы которйх исходя из времени выключения тиристоров предназначены для подключения к йсточнй-:

- тиристорных контакторов 1, 2 и максималь- кам питания, а выходы объединены через ного отключаемого тока; Последний опреде- -Механические выключатели и подключены к

1817189

Составитель А.Борисов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Куль

Редактор Н,Козлова

Заказ 1728 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 общей нагрузке,.первый и. второй узлы гашения, входы которых подключены к входам своих тиристорных контэкторов, первый и второй узлы коммутации, входы которых подключены к выходам соответственно пер- 5 вого и второго узлов гашения, а выходы подключены к первому и второму входам принудителььй го выключения соответственно первого и второго тиристорных контакторов,,первьгй и второй блоки 10 управления, входы управления которых предназначены для внешнего управления, а первые управляющие выходы подключены к управляющим входам соответственно перcoro и второго тиристорных контакторов, 15 вторые управляющие выходы — к первым управляющим входам соответственно первого и второго узлов коммутации, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей, дополни- 20 тельно введены третий и четвертый узлы коммутации, входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго узлов гашения, выходы — к первым входам принудительного выключения соответственно второго и первого тиристорных контакторов, . а входы управления — к вторым управляющим выходам соответственно второго и первого блоков управления, первый и второй узлы контроля проводимости, входы которых подключены к дополнительным контролирующим выходам соответственно первого и второго тиристорных контакторов, а выходы — к входам соответственно первого и второго блоков управления, причем оба блока управления снабжены третьими управляющими выходами, которые обьединены и подключены к вторым управляющим входам первого и второго узлов коммутации.