Устройство для коммутации тока

 

у с:!сосо, пят.. э !

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< !792591

ИЗОБРЕТЕН ЙЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 28.02.79 (2! ) 27 30538/24-07 с присоединение!и заявки М(23) П риоритет

Опубликовано 30 12 80, Бюллетень % 48

Дата опубликования описания 06.01.81 (5I )M. Кл.

Н 03 К 17/72

Всудвретеекиы1 квинтет

СССР

N девам изебретеиий и открытий (53) УДК 621.321..87 5(088.8) (72) Авторы изобретения

П. С, Гуревич, 3. Х. Зарецкий, Г. Ю. Нисенбойм и Ю. И. Пайкин (7l) Заявитель (S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ KOMMYTAUHH ТОКА

Изобретение относится к области бесконтактных выключателей переменного тока на тиристорах.

Известно устройство для коммутации тока, содержащее коммутирующий тиристор, анод которого подключен через наг рузку к источнику переменного тока и к управляющему переходу через последо- . вательно соединенные резистор, диод и ключ (1)

Недостатком этого устройства является то, что момент включения тиристора (фаза открытия) в этом случае произволен и соответствует моменту замыкания ключа, при этом при первом включении, возможен крутой фронт нарастания тока, что вызывает значительный уровень радиопомех.

Иезестно также устройство для коммутации тока, содержащее нагрузку, подключенную к источнику переменного тока через тиристор, управляю.ций электрод которого подключен к генератору управляющих импульсов, синхронизированных с моментом перехода питающего напряжения через ноль j2) .

Данное устройство создает незначительные по уровню радиопомехи, но его недостатком является то, что для реализации требуются специальные схемы синхронизации, генераторы управлятощих импупь сов и т.п., что усложняет устройство, делает его дорогостоящим, к тому же снижается его надежность за счет испопьэования большого числа элементов.

Наиболее близким по техническим средствам и достигаемому результату является устройство дпя коммутации тока, содержащее тиристор, подсоединенный через нагрузку л клеммам источника питания переменного тока резистор, подклк>ченный параллельно тнристору и цепочку, состоящую иэ диода н ключа (3) .

Однако данное устройство не способно обеспечить открытие тиристора при углах управления, близких к нулю, и, следовательно, создает значительные ксммутацивыше мгновенного значения напряжения на нагрузке и приложенного через управ ляющий переход тиристора 1 и катоду диода 10. Поскольку напряжение U синусоидально и его амплитуда много боль. ше напряжения 0 q (U >> 4 ), то усиовые открытия кивав 10 Оо 1Х3и /оо11РР

° Я выполняется при углах, близким к моменту перехода питающего напряжения через ноль, Для обеспечения открытия тиристора с углом близким к нулю и не больше заданной величины ф, величина шунтируюцего сопротивления 5 должна быть выбрана, исходя иэ следующего выражения

После замыкания ключа 9 в произвольный момент времени ток управления тиристора 1 через диод 10 может протекать как было показано выше, только в моменты соответствующие переходу питающего напряжения через ноль с фазовой прогрешностью, не превышающей наперед заданной величины ф,, Протекание тока управления вызывает открытие тиристора 1, который шунтирует резистор

5 и подключает нагрузку 2 к полному напряжению внешнего источника.

Таким образом,.подключение через дяод выхода источника управляющего постоянного напряжения между управляющим электродом тиристора и зажимом нагрузки, соединенными с входными клеммами устройства при наличии резистора, подключенного параллельно аноду-катоду тиристора, позволяет создать на диоде запираю.ций потенциал во всем диапазоне рабочего полупериода питаюшего нацряжвния, за исключением углов, близким к нулю, что обеспечивается определенным соотношением величины управляющего напряжения, сопротивлений резистора и нагрузки. Включение тиристора при углах управления, близким к нулю, обеспечивает низкий уровень радиопомех, возникающих при коммутации активных нагрузок.

Формула изобретения

1. Устройство для коммутации тока, содержащее тиристор, подсоединенный через нагрузку к клеммам источника питания переменного тока, резистор, подключенный параллельно тиристору, и цепочку, состоящую из диода и ключа,о т3 792591 4 онные помехи в режимах коммутации aK-,тивной нагрузки.

Белью изобретения является снижение коммутационных помех, Эта цель достигается тем, что устройство снабжено источником постоянного гока, образованным трансформатором,вы,прямителем и фильтром, причем первичная обмотка трансформатора подключена к клеммам источника питания, а выход фильтра через ключ и диод подключен параллельно управляю1цвму переходу.При этом укаэанный тиристор включен в диагональ диодного моста вход которого подключен к источнику питания.

На чертеже представлена схема уст ройства. и

Устройство состоит из тирисгора 1, катод которого соединен последовательно с нагрузкой 2, анод тиристора и второй вывод нагрузки подключены к входным клеммам источника питания 3 и 4.

Резистор 5 подключен к катоду и аноду параллельно тиристору 1. Понижающий трансформатор 6 подключен первичной обмоткой к входным клеммам 3,4 и вторичной обмоткой к входу выпрямителя 7, .на выходе которого установлен фильтр 8.

Отрицательный полюс выхода фильтра 8 подключен к клемме 4, соединенной с нагрузкой 2, а положительный полюс через ключ 9 и диод 10 подключен к управляющему электроду тиристора 1 .

Устройство работает следующим образом, 35

После подключения входных клемм 3, 4 к внешнему источнику переменного тока с напряжением g = Ц р Д QiAM+ на нагрузке 2 появляется синусоидальное напряжение 0, величина которого определяется делителем напряжения, обраэовачным сопротивлением Я резистора 5 и сопротивлением Q q нагрузки 2. Величина напряжения (3 н такова, что не происходит срабатывания нагрузки 2 (например, если это лампы накаливания, то

4S они не светятся), но в то же время амплитудноее значение втого напряжения в несклько раз выше, чем напряжение 0 отпирания тиристора 1, которое одновременно возникает на выходе выпрямителя с фильтрсм 7 и 8 и при. замыкании ключа 5 подается на анод диода 10. Диод

10 выполняет функцию диодного ограничителя, через который управляющее постоянное на пряжение от фильтра 8 может протекать только в те моменты време ни, когда величина управляющего напряжения IJ и, приложенного в аноду диода 10,, Составитель E. Калинкин

Техред С.Мигунова Корректор М. немчик

Редактор А, Купрякова Заказ 9620/65 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

5 7 92591 6 и и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью одным мостом, и указанный тнристор снижения коммутационных помех, оно включен в диагональ диодного моста, снабжено источниксм постоянного тока, вход которого подключен к клеммам пиобразованным трансформатором, выпрями- тающего напряжения. телем и фильтром, причем первичная Источники информации, обмотка трансформатора подключена к гринятые во внимание при экспертизе клеммам источника питания, а выход 1. Тиристоры. Технический справочник. фильтра через ключ и диод подключен па- Энергия", M., 1971, с. 102. раллельно управляющему переходу тирио- 2. Патент Японии )ф 50 28132, тора. ie кл. 58 4-172, 1975.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а- 3. Авторское свидетельство СССР ю щ е е с я тем, что оно снабжено ди- М 396007, кл, Н 03 К 17/74, 1973.