Бесконтактный переключатель питания

 

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

О И И- -e À H И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ("1699676 (61) Дон ол ни тел ьное к а вт. с вид- ву— (22) Заявлено 10.01.77 (21) 2441511/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5I) М.К .

Н 03 К 17/72

Государственный комитет

COCCI оо делам иообретений и открытий

Опубликовано 25.11.79. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 05.12.79 (53) УДК 62! .374..33 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. В. Могилевский, С. В. Дикань, В. В. Колосов и А. В. Лифар (7 I ) Заявитель (54) БЕСКОНТЛКТНЫИ 11ЕРЕКЛ1ОЧЛТЕЛ Ь

ГI UTAH ИЯ

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам, выполненным на базе силовой полупроводниковой техники, а именно к бссконтактным автоматическим переключателям на силовых тиристорах, выполняющих функцию переключения питания с одной сети на другую.

Бесконтактныс нереключате l!I питания предназнач(пы д;!я электроснаож(. ния таких потребителей, как вычислительные системы, системы регулирования, системы контрольно-измерительных приборов, системы автоматического управления сложными технологическими процессами и т. д., где некоторые элементы (например запоминающие устройства) не допускают длительного перерыва I!I!Tell! I

Известны тиристорные переключатели питания, в которых переключение потребителя осуществляется с помощью тиристоров, в качестве резервного источника используется аккумуляторная батарея, постоянное наIlpHiKcI1è(. которой преобразуется в переменное сину(.оидал!»пос с Iloìol!lülo инвертора. причем вы о I!Ioc напряжение инвсртора синхронизируется с напряжением основного lcточника питания (генератором ) (1).

Недостатком этих устройств является то, iTo напряжения основной и резервной сети в режиме переключения должны быть синхронизированы. что !Ip!I питании потребителя от двух независимых генераторов ведет к дополнительному применению мощного трансформатора, выпрямителя и инвертора, что в свою очередь, ведет к увеличению габаритов, стоимости системы резервирования и к снижению надежности работы системы резервирования в целом.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является тиристорный выключатель, используемый в установках гарантированного питания, содержащий общий блок управления, в каждой фазе обеих сетей — силовые ячейки, состоящие из встречно-параллельно включенных тпристора и диода, узел принудительной конденсаторной коммутации, один вывод которого соединен с анодом коммутирующего slip!!clop(>P0()cl !2>(. (). i l l <, >(> э т и > (. т р О Й с т В 1 п () и м е н я к) т с я 1 0 I 1>КО, 1, )Я C(Т(. И С ИЗО. lit P013

11(х)1, изобретения — Обеспечение работы

x(Tf)(»tcTB;t В сетяi с зазе: л(. иной нейтралью. .) О ДОСT!)I d<.>т<.я T(. хl, ITÎ В OE. CKOHTdKT; ый I!0(>(hello

).Нж;ц>й ))з фаз Основной и рез pBI)OH сети

IIf>cf)i>i!3;) ) ccI)I Гока, О,IОК !1ри ну (ит\ .,ЧьнОи кОН", ll1)

3)Л ХОД)>! К(> Г()P(>I () ((>O !IiH(.I!i>l С > 1)PB В,! Я)О)ЦИ 1!I -«. I(К . РO.)гl(. й, «к;.ж.(; к> и.< фаз Основ (ой и резервной сети

;<)iI(«.!)Ill! (li>ll0 введены 3стрсчно-параллель«к,)к «нные коммуп!рующие тиристOpbl .« I р(: 0-IIBpB;lл ;)btIO включенные ти33 ! < l i (((> P h! . f i O C. 1 Е Д О В <3 Т Е. I h H 0 C K O T 0 P bl:51 I t B K, I K)к ),ы; 3H«TnphI. Выводы встречно-паралГк,ihii(> «клк>ч )tlfblx коммутирую!цих тирис « I><>!! C< «<., )И Н(>IIЫ (. СO() f!3ЕТ TВ\ ЮЩИ М (t>аЗНЫ М ,(>, i! !l(i>)(>К1К)Ч)) Т(,!Я И С ОДНИМ ИЗ ВЫВОДОВ ., (>)iа ))ринудит(х!ьной конденсаторной ком- () (I (Г i! !!!I а 110<. 1(t()I3i)TP l )ЬНО С(>еДИН kl H Ы()<с),» ).:)ллельно включенные тиристор< II T()р ВклK!÷(нhl Iiараллельно блоку

: рин«3 (и Гс.ibtl!)(t кон (енсаторной коммута

:>,)СКТ f>It <)< 1<> 15I питания; ll;i фи! . - при Ведена

i<. .l(

«; (. i>. i i > l (. l l (> Р K, t l() × 111151. . с(кOH ilктный псреклк>чателb питания ,;:!<. ";(1!г с)!ловыс тири 10ðû 1 — 8, коммуп) <>:<>и(не тиристоры 9- — 16; тиристоры 17 - 20;

).c;,р) ) 21, 22: блоки 23, 24 прин;..Нггельц Hci) Iîpíî(t коммхтгации и бл<>к 2i) . i 1 > i!!, i (i i (t 51. !!;I ф))1. 2 на Диаг(замме 3 изображсн н:., !i«>It п>к фазы А; Hа диdграмме б

)<х<> li!<>Il Toh фазь) В; на 1иа Грамме

« ): !ал управления на тиристорах 9, 14, !7, !

9: ii;! диаграмме 2 — сигнал управления

))и Г;!рист )рах 10, 13, 18, 20; на (иаграм- 4а

T()h коммутирукицего конденсатора

: 3bi А; на диаграмме 8 — напряжение на

i. мм, );)рхющем конденсаторе фазы Л; ltB ,)«,)гр;)мме Ж ток коммутирующсгÎ кона(ll(iiò(>p)3 фil«1>l В; на диаграмм(. Д. — — If<1прЯж(ill!(. на коммутирующем конденсаторе фа 45

3hl В; )га диа! рамме и, --- сигнал Bh;I)OHBHHH

i 10«I.Ix Гиристоров резервной с(ти.

Ьccкйii l lи п(<Р(. h.lioчd I cc)ь 11(I I

Рi>U)<>T!)(. 1 с,)сдУ!Оших) 0037d3031.

1! ри первоначальном включении блок 25

xIlpdI3л(ния анал!Гзирует напряжения Всех

);I3 <>сновной и р(зерв)юй сети и Выда(i си)— палы на вкл!<>неIHI(. Си l(>fttfx тирист(>ро« 0.1НОИ 113 ССТСИ. I 1() И СН И Ж(НИ И tlB III)51!KC ll! IH pI ак>щей се !и ниже допхстимого, (>лок 25

t и f) <3 Вл(>)IHH с I è ìае т с itÃkl<1, l ь) У п()а Вл(I II 151 со

Всех Itë>13),të п)ристоров и подает ltl палы > Il Pi) i3. 1(li li51 На СООТ!3ЕТСТВМ(О!ЦИЕ КОМ М >1 И Р>> К)I l 1! 1< Т 11 P < i С T 0 Р Ы, () () (С П (. Ч 1! В а 51 Э Т И М П Р И Н >, I Игольное запирание токопроводящих силовых

) fIp(tcTop0f3. После окончания цикла принудительного запирания блок 25 управления подает сигналы управления на силовые тиристоры резервной сети. Если была вклк>Ъ чена основная сеть, то В момент снижения напряжения основной сети распределение фазных токов соответствует изображенному на фиг. 2 (а,b ), т. е. проводящими являются тиристоры 1 и 5. Блок 23, 24 состоит из коммутирующего конденсатора и индуктивности, причем полярность предварительного заряда конденсатора соответствует фиг. 2е и фиг. 2з. При снижении напряжения работающей сети блок 25 снимает сигналы управ))ения со всех силовых тиристоров - 8 и подает сигналы управления на тиристоры 9, 14, 17, !9 и 10, 13, 18, 20.

В фазе А конденсатор блока 23 переЗаряжается в замкнутом контуре по цепи: конденсатор, резистор 21, тиристор 17, индуктивность, конденсатор. При этом создается запирающее напряжение на тиристоре 1. Время полного перезаряда конденсатора (составляет 0,5 — 1 мс. Тиристоры 17, 18, 19, 20 установлены для обеспечения независимости времени полного перезаряда (коммутации) от величины нагрузки (цепь перезаряда не проход((т через нагруэ— ку) и для устанения коммутационных перенапряжений на нагрузке. Резисторы 21, 22 предназначены для обеспечения оптимального обратного напряжения на соответствующем выключаемом силовом тиристоре., 1ля большинства тиристоров при увеличении обратного напряжения более 15 — -30 В время выключения практически не уменьшается. В фазе В конденсатор блока 24 перезаряжается до противоположной полярности по параллельным ценя"!. Первая цепь: конденсатор, тиристор 5, тиристор 14, ин,(уктивность, кон!енсатор. Вторая цепь: конденсатор, резистор 22, тиристор 9, и н.t>< KTè ВНОсз ь, конде)3сатор. 11ри этом первая цепь ирак)ически шунтирует ВТорую. Часто.) а заря 13 боль!Не, чем в случае фазы А, так hBh в контур перезаряда практически не входHT BTQром цикле перезаряд происходит по цепи: конденсатор, индуктивность, тиристор 20, резистор 22, конденсатор. При этом созд;)сTcH запирающее !)апряжеl!H(на тиристоре 5. Таким образом, принудительное выключение обоих силовых тиристоров обеспечиВается за время ))е() ., после этого подаются сигналы управления на силовые тиристоры резервной сети. (;ледовате !Ьно, время переклк>чения без учста времеilll реагирования на снижение наiiðÿæåíèÿ составляет 0,5

1 мс В зависимости от группы тиристоров, Р аоотающих ВО !313ех! Я Вы к l l() 1 llllH.

I1редложенный оссконтактный нс реклюГатсль пита. Ня расширяет Оо iii«rh приме69! 1() 71) ll(. IIII)1 I1c 1)(>к,1)О (г)те. )и. что IH(Г ВО (loih ность улкхом прим, нить его H o THx как с и c).И(!)О«а«пой. так и с заземленной иейтралью. .ь H 1)с«(j) HII j)c) HH If lIR э 1ект1)оси ()бж(н ия ()Tвстст«(!fill>lx потребителей, дои c каюигих ми)!има. )ьli)>!и fl(!)еj)ыв питаi!)Iя.

Фг) р(! у. г! изобретен((.

Ьескои Гыкгиый переключатель питсишя. содержащий в ка кдой из фаз основной и (c) резервной сети прерыватег)и Toh;i, блок и!)ииудительиой конденсаторной комх(тации б.юк управления, выходы hoTopol.c) соединены с управляющими электродами тиристоров переключателей, от.гичающггас.! тем, что. с

tS целью обеспечений работы устройства в сегях с заземле)и(ой нейтральк), в каждук) и ( фаз основной и резервной сети дополните,lf>-! ю введены встречно-параг)г)ег)!.Но «клк) I(. иы(коммутирующие тиристор), I «(! )!

Il;Ij), I,I,Iåëüío включенные тиг)ис(о!))(, (и..

;1oHHòo IHllo с которыми «ключ(ill>I рсзис! и!)И>(ех! выводы встречно-пг)рг)г(г)еги ио «!..)к>>С ННЫХ hOXIXIVTIfj ЮЩИХ Tfij)IIC"T(>j)(!H СО(.lliiic иы с соот«ется«()О!них! Фа.())ь)» вхо гом licрекл(очатег(я и с од«им из Hi>i«c)1o«()л(>.и принудительной кондсисаторно)! кох)х)(гнции, Г! ПОС1(.Д()ваТ(.;1 ЬИО COC3 II II(. II III>l(«(. !)>. I i IOIIH>j);Iг)г)ельиО включениыс ти!)Исто!)(! II !)О>

;иктор включены пг(1)!)Г)г)ег)ы(о Ог)ок, дите1ьной конде и(. ат()!) Ной к() и Г .: и! .!.

Источники IIH(P()j))f;I .,, Ilj)flH)ITI во ««IIXI;!!filo li!)I . >> (H>l(!)1 ll.>(1. )аявк;! Японии Л - .!)-,()-.. .i.. )ч 11 !".

1(174. ) )1Ок 1 )(! Ix i ) 1«),! "",: (! О!)! Ы(l(! >I« !> ) ) i! I (X, I В ) (Г;! If; > » >, j)() «ii ll i о! (!" «), )И> H > . Гс(!)(I, 1>с (. !>к> l«»:! i: iic)- Г(>" и! !. v ã, : !» : ("., ни,; :! !, ;!. >IC)5iC)j1l> !

699676

@>< 7

Составитель Г. Ильин

Редактор А. Шмелькин Техред О. Луговая Корректор И.Михеева

Заказ 7887/2 Тираж 1060 Подписное

ЦН И И ПИ Государственно о комн i с i;i (.(.(.Р по делам изобретений н открытий

113035, Москва, PK — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. уж опон, ул. Проектная, 4