Выключатель переменного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАпИ.Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И kITOPCIIOM1 СВИЯИТЕЛЬСПУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 080280 (21) 2878215/18-21 (51) М. КЛ.

3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Н 03 К 17/68

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 071181 Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 07.11.81 (53) УДК 621. 316.,543(088.8) (54 ) ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах переменного тока для коммутации активной и реактивной нагрузок °

Известен выключатель переменного тока, осуществляющий коммутацию в момент перехода напряжения через нуль, который состоит из коммутирующих элементов и блоков управления ими, выполненных на тиристорах, конденсаторах, резисторах, дросселях, диодах P1).

Известное устройство не обеспечивает обнаружение нуля в момент пуска и имеет значительные габариты.

Известен также выключатель, который содержит симистор, блок управления симистором, диодный мост, демпфирующую НС-цепочку, сигнальный оптрон и сигнальный источник питания.

Блок управления выполнен на двух транзисторах, резисторах, диодах и тиристоре. его вход подключен к выходу сигнального оптрона, а выход через диодный мост — к управляющему электроду симистора:(2). Анод и катод симистора служа силовым выходом выключателя.

В таком выключателе симистор включается и выключается в каждом полупериоде, что создает значительный уровень коммутационных помех.

Целью изобретения является сниже-. ние уровня коммутационных помех.

Поставленная цель достигается тем, что выключатель переменного тока, содержащий симистор, к управляющему электроду которого подключен блок управления, сигнальныи оптрон, сигнальный источник питания и соединенные между собой последовательно и подключенные параллельно симистору демпфирующие резистор и конденсатор, светоизлучатель сигнального оптрона подключен к сигнальному источнику питания, снабжен стабилизированным выпрямителем, а блок управления выполнен в виде тиристорного и двух транзисторных оптронов, четырех резисторов

20 и диода, который подключен анодом к аноду симистора, светоизлучатели тиристорного и первого транзисторного оптронов соединены параллельновстречно и подключены через первый резистор к катоду диода и непосредст венно — к катоду симистора, параллельно светоизлучателю тиристорного оптрона подключены последовательно соединенные второй резистор, выходы

30 второго транзисторного и тиристорно-

879777 го оптронов, снетоизлучатель второго транзисторног-о оптрона и третий резистор, к катоду тиристорного оптрона через выход сигнального оптрона подключен минус стабилизированного выпрямителя и через выход первого транзисторного оптрона и четвертый резистор — выход блока управления, плюс стабилизированного выпрямителя подключен к катоду симистора, катод и анод симмистора служат силовым выходом выключателя.

На чертеже изображена принципиальная схема выключателя.

Выключатель содержит блок 1 управ— ления, симистор 2, диод 3, первый резистор 4, первый тиристорный оптрон

5, транзисторный оптрон б, второй резистор 7, второй транзисторный оптрон 8, сигнальный оптрон 9, стабилизированный выпрямитель 10, сигнальный источник 11 питания, третий и четвертыи резисторы 12 и 13, демпфирующие резистор 14 и конденсатор

15. Кроме того, на чертеже показаны нагрузка 16 и клеммы 17, 18 коммутирующего переменного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При подключении коммутирующего напряжения переменного тока к клеммам

17 и 18 в цепи нагрузки 16, диода 3, резистора 4 светоизлучатель тиристорного оптрона 5, при достижении напряжением значения Ч „начинает излучать пульсирующие светосигналы на включение тиристорного оптрона 5, но последний обесточен разомкнутым выходом сигнального оптрона 9, где

U — напряжение включения оптро8КЛ на а

При отсутствии сигнального напряжения с источника 11 выключая ель переменного тока выключен, поскольку разомкнуты выходы оптронов 9, 8, б.

При подаче сигнального напряжения источника 11 светоизлучатель оптрона

9 выдает оптический сигнал и оптрон

9 начинает пропускать ток и в положительный полупериод нключающийся тиристорныи оптрон 5 пропускает ток через светоиэлучатель оптрона 8. Оптрон

8, включившись, замыкает токовую цепь от выпрямителя 10. Учитывая быстродействие оптоэлектронных элементов, это произойдет в непосредственной близости от точки включения оптрона

5. Резистор 7 выбран иэ условия задания тока включения оптрона б при достьйкении положительным полупериодом переменного напряжения значения, близкого к нулю. Нулевой уровень тока через оптрон 5 будет в точке равенства токов, протекающих через резистор 7 и 4, соответственно от стабилизированного и нестабилиэированного выпрямителей. Положение этой точки на отрезке синусоиды коммутационного напряжения, зависит от выбранного резистора 4. После точки равенства токов начнет пратека-.ü ток через светоиэлучатель оптрона б,который достигает значения тока включения оптрона б. Оптрон б включается и замыкает токовую цепь от выпрямителя 10 через четнертый резистор 13 к упранляющему электроду симистора

2. Симистор 2 нключается и определяет напряжение на аноде диода 3 своим остаточным напряжением. Следовательно, после момента включения симистора 2 оптрон б постоянно пропускает

1 ток, который несколько уменьшаетсян положительный полупериод и который постоянно больше тока включения оптрона б, поэтому оптрон б постоян5 l0 но включен и непрерывно н цепи управления симистора 2 протекает ток от источника 11. В случае использования мощных симисторон, которые потребляния, больше эксплуатационно допустимых через оптрон б, его необходимо нключать в управляющую цепь усилительного элемента, например в цепь базы транзистора. Отключение происходит путем снятия сигнального напряжения с источника 11. Симистор не выключается после снятия сигнала управления до тех пор, пока его анодныи ток не упадет практически до нуля.

Таким образом, устройство осущест30 вляет коммутацию напряжения переменного тока н первоначальный момент включения только вблизи нулевого уровня на спаде положительной полуволны переменного напряжения, а затем н управляющий электрод симистора йепрерынно поступает ток, достаточный для переключений симистора в каждый полупериод с минимальной зоной нечувствительности, определяемой эксплуатационной характеристикой симистора, что уменьшает величину коммутационных помех и улучшает технические показатели устройства при работе на различных видах нагрузок.

Формула изобретения

Выключатель переменного тока, содержащий симистор, к управляющему электроду которого подключен блок управления, сигнальный оптрон, сигнальный источник питания и, соединенные между собою последовательно и подключенные параллельно симистору демпфирующие резистор и конденсатор,светоиэлучатель сигнального оптрона подключен к сигнальному источнику питания, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня коммутационных помех, он снабжен стабилизированным ныпрямителем, а блок управления выполнен в ниде тиристорного и двух транзисторных оптронов, четырех резисторов и диода, который подключен

Щ ют значительные токи по цепи упранле879777

Составитель Ф.Цареградский

Редактор Г.Петрова Техред A.Áàáèíåè Корректор У. Пономаренко

Заказ 9742/29 Тираж 991 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 анодом к аноду симистора, светоиэлучатели тиристорного и первого транзисторного оптронов соединены параллельно-встречно и подключены через первыи резистор к катоду диода и непосредственно — к катоду симистора, параллельно светоиэлучателю тиристорного оптрона подключены последовательно соединенные второй резистор, выходы второго транзисторного и ти- ристорного оптронов, светоизлучатель второго транзисторного оптрона и третий резистор, к катоду тиристорного оптрона через выход сигнального оптрона подключены минус стабилизированного выпрямителя и через выход первого транзисторного оптрона и четвертый резистор — выход блока управления, плюс стабилиэированногс выпрямитЕля подключен к катоду симистора, катод и анод симистора служат силбвым выходом выключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Р 1303281, кл. Н 231, опублик.1973.

2. Электроника, 1976, 9 14, с.53 (прототип) .