Тиристорный коммутатор трехфазных цепей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Св ВТИЛЬСТВУ

Свюз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк

< «864566 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 201279 (21) 2855942/18-21 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет—

Опубликовано 150981.6«оллетень ИЯ 34

Дата опубликования описания 150981 (g ),(3

Н 03 К 17/56

Государстаеииый комитет

СССР по деааи изобретений и открытий (53) УДК 621. 316.. 727 (088. 8 ) (72) Авторы изобретения

«

Д. В. Анисимов и Г. 8. Федоров (71) Заявитель (54 ) ТИРИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ

Изобретение относится к бесконтактной электронной коммутации цепей переменного тока на основе управляемых вентилей и может быть применено для коммутации нагрузки различного характера в трехфазных цепях.

Известен тиристорный коммутатор переменного тока с непосредственной связью силовой и управляющей цепей (1).1О

Недостатком его является появление отсечки в 30 эл.град. напряжения на нагрузке.

Известно также устройство, содержащее ключ, а также три цепи, каж- !5 дая из которых состоит из подключенных к выводам фазы встречно-параллельно включенных неуправляемого вентиля и управляемого вентиля, управляющий электрод которого соединен 20 с последовательно включенными первым пороговым элементом, первым диодом, первым резистором, а его анод через второй диод подключен к объединенным выводам первого резистора и 25 первого диода, анод неуправляемого вентиля соединен с анодом третьего диода f2).

Недостатком устройства является низкая надежность. 30

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в тиристорный коммутатор трехфаэных цепей, содержащий ключ, а также три цепи, каждая из которых состоит иэ подключенных к выводам фазы встречно-параллельно включенных неуправляемого вентиля и управляемого вентиля, управлякщий электрод которого соединен с последовательно включенными первым пороговым элементом, первым диодом, первым резистором, а его анод через второй диод подключен к объединенньм выводам первого резистора и первого диода, анод неуправляемого вентиля соединен с анодом третьего диода, введены источ« ник питания, а также в каждую из цепей — второй управляемый вентиль, второй пороговый элемент, второй резистор, четвертый диод, причем в каждой цепи катод третьего диода через второй управляемый вентиль подключен к первой шине источника йитания н к . 3 другим выводам первых резисторов, вторая шина питания через ключ соединена с первым выводом второго резистора каждой иэ цепей второй вывод которого через второй пороговый эле864566 мент соединен с управляющим электродом соответствующего управляемого ° вентиля, анод которого через четвер- тый диод подключен к второму выводу второго резистора.

На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Схема устройства содержит ключ 1, три цепи, каждая из которых состоит ! из неуправляемого вентиля (силового диода) 2, управляемого вентиля (силового тиристора ) 3, первого порогового элемента 4, первого диода 5, первого резистора б, второго диода

7, третьего диода 8, второго управляемого вентиля (тиристора) 9, второго 15 порогового элемента 10, второго резистора 11, четвертого диода 12, а также источник 13 питания и выводы "

14-19 фаз.

Устройство работает следующим об- Щ разом.

При отключенном ключе 1 тиристоры

9 заперты, следовательно, цепи управления силовых тиристоров 3 разор- наны и они заперты: в цепи нагрузки 25 ток отсутстнует, так как диод 2 включен встречно. Рассмотрим процессы происходящие в тиристорном коммутаторе при включенном ключе 1. В этом случае ток, определяемый источником

13 питания и резисторами 11, поступает в управляющие цепи тиристорон

9 и с интервалом в 120 эл. град запускает их (ток управляющих электродов этих тиристоров при.отсутствии диодов 12 протекает все время, в течение которого замкнут управляющий ключ 1, однако анодный ток тиристора 9 действует н течение трети периода напряжения, фаз) . При наличии дирдов 12 ток управления после вклю- О чения тиристорон 9 отводится в главную цепь этих тиристоров по следующей цепи: первая шина источника питания, замкнутый ключ 1, выравнивающие соответствующие резисторы 11, диоды 12, 45 тиристоры 9, вторая шина источника питания, минуя управляющий электрод соответствующего тиристора. Таким образом, в течение проводящей трети периода напряжения фаз через соответ- 5g стнующий тиристор 9, протекает сумма токов, определяемая,но-appeal силовым питанием и резисторами б, вовторых, напряжением источника питания езисторами 11, в течение осталь- 55 ных /3 периода тиристор 9 отключен от с лового питания, а,последователь но соединенный с ним диод 8 находится под обратным напряжением. Тиристор 9 н это.. время продолжает находиться в открытом соСтоянии,так 40 как через него продолжает протекать вторая составляющая тока, указанная выше и по величине не меньшая удерживающего тока тиристора.. В силу этого необходимость запуска тиристо- 65 рон 9 через каждые 120 эл.град отпадает, так они становятся смещенными после единичного запуска.Диоды 8 помимо устранения транзисторного эффекта у тиристорон 9 служат также для развязки источника 13 питания от силового питания. На фиг.2 d показан нагрузочный .ток тиристора 9, на фиг.2е †. запускающий его импульс.

После включения тиристоров 9 через резисторы б протекают импульсы. тока длительностью 240 эл.град, которые опережают на 30 эл.град фазное напряжение, однако начальная часть этих импульсов (30 эл.град) отводится в силовую цепь через силовые диоды

2, смещенные током нагрузки. При смене знака у полуволны фазного напряжения силовые диоды 2 запираются и управляющие импульсы через разделительные диоды б поступают в цепи управляющих электродов соответствующих силовых тиристоров, а после включения последних отводятся через ответвляющие диоды 7 в главную цепь, минуя управляющие электроды. Таким образом, происходит включение силовых тиристоров 3 с интервалом в 120 эл.град и к нагрузке прикладывается переменное трехфазное напряжение.

На фиг.2в показана форма тока через управляющий электрод силового тиристора 3 при отсутствии диода 7, на фиг.2с — при наличии диода 7.

Схема тиристорного коммутатора трехфазных цепей характеризуется наличием пониженного рабочего напряжения в цепях управления, значительным уменьшением потерь в управляющих электродах тиристорон схемы управления,что позволяет применять управляю- щий ключ и с малым рабочим напряже.— нием, облегчить тепловОй режим тиристоров схемы управления и, как следствие, повысить надежность работы устройства.

Формула изобретения

Тиристорный коммутатор трехфазных цепей, содержащий ключ, а также три цепи, каждая из которых состоит из подключенных к ныводам фазы встречно"параллельно включенных неуправляемого вентиля и управляемого вентиля, управляющий электрод которого соединен с последовательно включенными первым пороговым элементом, первым диодом, перным резистором, а его анод через второй диод подключен к объединенныМ вывоДам первого резистора и первого диода, анод неуправляемого вентиля соединен с анодом третьего диода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен источник питания, а также в каждую иэ цепей — нто864566 рой управляемый вентиль, второй пороговый элемент, второй резистор, четвертый диод, причем в каждой цепи катод третьего диода через второй управляемый вентиль подключен к первой шине источника питания и к другим выводам первых резисторов, вторая шина питания через ключ соединена с первым выводом второго .резистора каж дой из цепей, второй вывод которого .через второй пороговый элемент соединен с управляющим электродом сост- ветствукцего управляемого вентиля, 1/ 1а г анод которого через четвертый диод подключен к второму выводу второго резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Анисимов Д.В.,"Тиристорные: ключи переменного тока с непосредственной связью силовой и управляющей цепей.-"Авиационная промышленность"

1976, Р 12, с.56-59, рис.5.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2661435/24-07,,22.02.79.

864566 е

Составитель Т.Краснова Гехред М. Рейвес Корректор Ю.Макаренко

Редактор М.Недолуженко !

Заказ 7832/86 Тираж 991 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП "Патент", r. æãoðoä, ул.Проектная,а