Трехфазный коммутатор переменного напряжения
РО r,oy> >; — 4( г
А,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскнк Социалистических Респубянк К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1Ы275 (2I) 2l98761j18-2l с присоединением заявки Ph (23) Приоритет (Ы) М. Кл. Н 03 К l7/68 Государственный «омнтет СССР но .делам нзобретеннй н от«рытнй (63) УДЯ 62l..3l6. ° 722 l (088.8) Опубликовано l50429.бюллетень % 14 Дата опубликования оаисания 50479 (72) Автор изобретения В.А.Андриенков (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ КОММУТАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в электрических и радиотехнических установках для осуществления бесконтактной коммутации цепей переменного тока с активной нагрузкой. Известен трехфазный коммутатор переменного напряжения. содержащий тиристорный переключатель переменного тока, три фаэосдвигающие цепочки, трехфазный выпрямитель и резистор. Изменение фазы осуществляется изменением сопротивления одного резистора. l5 Однако коммутатор может быть использован только в тех системах, где не требуется точная установка напряжения и симметричное управление, так как в данном коммутаторе ток во управления зависит от нескольких параметров. Кроме того,в этом коммутаторе изменение угла отпирания -возможно только в пределах 90 эл.град. (l) . Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является трехфазный коммутатор переменного напряжения, содержащий встречно-параллельно соединенные тиристоры в цепи подключения каждой фазы к нагрузке, три трансформатора и резисторы. Для упрощения и уменьшения габаритов цепь управления каждой пары встречно-параллельновсоединенных тиристоров выполнена на транзисторах разного типа проводимости, причем эмиттеры транзисторов соединены с общей точкой "двух стабилитронов, включенных через трехпульсный выпрямитель между нулевой точкой и фазами источника питания, коллекторы транзисторов подключены к другим точкам тех же стабилитронов и через конденсаторы — к первичной обмотке трансформатора, а базы транзисторов соединены с общей точкой резисторов, один из которых подключен к общей точке через транзистор с базовым выводом, подключенным через резистор к соответствующей фазе источника питания (2). Известный коммутатор, не исключает появление коммутационных бросков тока нагрузки непосредственно в момент подключения ее к сети, создавая тем самым помехи в уже подключенных к .той же сети устройствах, а иногда и аварийную ситуацию. 657612 Цель изобретения — устранение коммутационных бросков тока нагрузки в момент подключения ее к сети. Поставленная цель достигается тем, что в трехфазный комму а ор, содержащий встречно-параллельно соединенные тиристоры в цепи подключения каждой фазы к нагрузке, три трансформатора и резисторы, введены шесть вспомогательных тиристоров, шесть тиристорных оптронов, состоящих иэ фототиристора и светодиода, и источник постоянного напряжения, а каждый трансформатор имеет первичную обмотку и две пары вторичных обмоток, причем первичная обмотка первого трансформатора включена между первой и второй фазами,первичная обмотка второго трансформатора — между второй и третьеи: фазами, первичная обмотка третьего трансформатора — между третьей и первой фазами, управляющие входы встречно-параллельно соединенных тиристоров первой фазы подключены к первой паре вторичных обмоток второго трансформатора через первый и второй вспомогательные тиристоры, управляющие входы которых через фототиристоры первого и второго тиристорных оптронов подключены к второй паре вторичных обмоток первого трансформатора, управляющие входы встречно-параллельно соединенных тиристоров второй фазы подключены к первой паре вторичных обмоток третьего трансформатора через третий и четвертый вспомогательные тиристоры, их управляющие входы через фототиристоры третьегo и четвертого THpHcTopHbIx оптронов подключены к второй паре вторичных обмоток второго трансфор" матора, управляющие входы встречнопараллельно соединенных тиристоров третьей фазы подключены к первой паре вторичных обмоток первого трансформатора через пятый и шестой вспомогательные тиристоры, управляющие входы которых через фототиристоры пятого и шестого тиристорных оптронов подключены к второй паре вторичных обмоток третьего трансформатора, а светодиоды всех тиристорных оптронов включены в проводящем направлении последовательно с резистором между полюсами источника постоянного напряжения . На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого трехфазного коммутатора. Коммутатор содержит встречно-параллельно соединенные тиристоры 1-6 в цепях подключения фаэ 7,8 и 9 к нагрузке 10, первый трансформатор 11, второй трансформатор 12 и третий трансформатор 13. Первичная обмотка 14 трансформатора ll включена между первой фазой 7 и второй фазой 8, первичная обмотка 15 трансформатора 12 включена между второй фазой 8 и третьей фазой 9, а первичная обмотка 16 трансформатора 13 включена между фазами 9 и 7. Управляющие входы тиристоров 1 и 2 подключены к первой паре вторичных обмоток 17 и 18 трансформатора 12 соответственно через первый и второй вспомогательные тиристоры 19 и 20, управляющие входы которых через фототиристоры первого и второго тиристорных оптронов 21 и 22 подключены к второй паре вторичных обмоток 23 и 24 трансформатора 11. Управляющие входы тиристоров 3 и 4 подключены к первой паре вторичных обмоток 25 и 26 трансформатора 13 через третий и четвертый вспомогательные тиристоры 27 и 28, управляющие входы этих тиристоров через фототиристоры третьего и четвертого тиристорных оптронов 29 и 30 подключены соответственно к второй паре вторичных обмоток 31 и 32 трансформатора 12. Управляющие входы тиристоров 5 и 6 подключены к первой паре вторичных обмоток 33 и 34 трансформатора 11 через пятый и шестой вспомогательные тиристоры 35 и 36, управляющие входы которых через фототиристоры пятого и шестого тиристорных оптронов 37 и 38 подключены к второй паре вторичных обмоток 39 и 40 трансформатора 13. Светодиоды оптронов 21, 22 29, 30, 37 и 38 включены в проводящем направлении последовательно с резистором 41 между полюсами источника 42 постоянного напряжения. Трехфазный -коммутатор работает следующим образом. В исходном состоянии, когда отсутствует напряжение источника 42, все тиристоры закрыты и нагрузка обесточена. При подаче напряжения источника 42 светодиоды всех оптронов возбуждаются, при этом открывается тот фототиристор, к которому прикладывается прямое напряжение. Пусть в данный момент времени прямое напряжение прикладывается, например, от обмотки 23 к фототиристору оптроиа 2l,который переходит в проводящее состояние и открывает путь для тока управления вспомогательным маломощным тиристором 19. Если к тиристору 19 прикладывается прямое напряжение от обмотки 17 трансформатора 12, то тиристор 19 переходит в проводящее состояние и открывает путь для тока управления силовым тиристором 1. После приложения прямого напряжения и силовому тиристору 1 последний открывается и обеспечивает прохождение тока через нагрузку. Предложенное включение первичных обмоток трансформаторов 11, !2 и 13 обеспечивает сдвиг фаз между напря657612 Формула изобретения Трехфазный коммутатор переменного напряжения, содержащий встречнопараллельно соединенные тиристоры в цепи подключения каждой фазы к нагрузке, три трансформатора и резисторы, отличающийся тем, что, с целью устранения коммутационных бросков тока нагрузки в момент подключения ее к сети, он содержит шесть вспомогательных тиристоров, шесть тиристорных оптронов, состоящих из фототиристора и светодиода, и источник постоянного напряжения, а каждый трансформатор имеет первичную обмотку и две пары вторичных обмоток, причем первичная обмотка первого трансформатора включена между первой и второй фазами, первичная обмотка второго трансфор30 40 жениями соответствующих обмоток в 120 эл.град. Силовой тиристор 1 может открываться лишь после того, как откроются последовательно фототиристор оптрона 21 и вспомогательный тиристор 19. Силовой тиристор 1 открывает- 5 ся практически всегда при равенстве потенциалов между его анодом и катодом, то есть при равенстве напряжений в фазах 7 и 9. аналогично происходит процесс р отпирания тиристоров 2-6. Использование предлагаемого коммутатора позволяет производить включение нагрузки при переходе напряжения на тиристорах через нуль и тем самым значительно ослабляет влияние переходного процесса включения нагрузки на работающие устройства, при этом повышается помехозащищенность радиотехнических и электротехнических установок. матора — между второй и третьей фазами, первичная обмотка третьего трансформатора — между третьей и первой фазами, управляющие входы встречно-параллельно соединенных тиристоров первой фазы подключены к первой паре вторичных обмоток второго трансформатора через первый и второй вспомогательные тиристоры, управляющие входы которых через фототиристоры первого и второго тиристорных оптронов подключены к второй паре вторичных обмоток первого трансформатора, управляющие входы встреч-. но-параллельно соединенных тиристоров второй фазы подключены к первой паре вторичных обмоток третьего трансформатора через третий и четвертый вспомогательные тиристоры, их управляющие входы через фототиристоры третьего и четвертого тиристорных оптронов подключены к второй паре вторичных обмоток второго трансформатора, управляющие входы встречно-параллельно соединенных тиристоров третьей фазы подключены к первой паре вторичных обмоток первого трансформатора через пятый и шестой вспомогательные тиристоры,управляющие входы которых через фототиристоры пятого и шестого тиристорных оптронов подключены к второй паре вторичных обмоток третьего трансформатора, а светодиоды всех тиристорных оптронов включены в проводящем направлении последовательно с резистором между полюсами источника постоянного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бруфман С.С. и др. Тиристорные переключатели переменного тока, Энергия, 1969, с,24. 2. авторское свидетельство Р 401001, кл, Н 03 К 17/68, 1971, У .и ° "ФФФ Ф @РАЙ «i b57612 Составитель Щедрина Редактор T.ßíîâà Техред С.Мигай оооектоо О.Билак Закаэ 1823/58 Тираж 1059 Подписное gHHHHH Государственного комитета СССР по делам.изобретений и открытий 113035 Москва Ж-35с Раушская наб.s g.4 5 Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4
