Тиристорный коммутатор

 

Oll MCAHNE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Соаетсим к

Сюциалистическин

Республик

< 881997

+ г (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03.10.77 (2l) 2533511/24-07 с присоединением заявки № (23) П риоритет

Опубликовано 15.11.81. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 17.11.81 (51)M; Кл.

Н 03 К 17/56

1Ъаударотаенный комитет

СССР ао делан нэооретеиий и открытий (53) УДК621.316. .825 (088.8) (.72) Автор изобретения

Ю, А. Шпортько (7I) Заявитель (54) ТИРИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР

Изобретение относится к коммутации нагрузки переменного тока, в частности статоров трехфаэных машин переменного тока, трансформаторов, нагревателей.

Известен тиристорный коммутатор, содержащий встречно-параллельно соедущенные тиристоры и диоды (1 .

Недостатком этого устройства является сложность, так как он содержит дополнительно разделительные диоды.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является тиристорный коммутатор, содержащий ь каждой фазе встречно-парал лельно соединенные тиристор и диод, включенные в трехфазную сеть между нагрузкой, соединенной в звезду, и нулевой точкой .звезды, а также балластный резистор (2).

Недостатком этого устройства является малая надежность и невысокий КГЩ из-за

20 потерь в управляющих цепях.

Цель изобретения - упрощение, повышение надежности и КПД.

Эта цель достигается тем, что управ ляющие электроды тиристоров в каждой фазе подключены к одному из концов балластного резистора, другой конец котороподключен к нулевому выводу трехфаэной сети.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема коммутатора; на фиг. 2 - фор мы анодных токов тиристоров, диодов и

/ токи управления тиристорами.

Зажимы А, В, С нагрузок 1 подключены к:сети переменного тока. Последовательно с нагрузками 1 каждой фазы вклю чены встречно-параллельно соединенные диоды 2-4 и тиристоры 5 - 7 так, что аноды диодов и катоды тиристоров соединены в одну точку, образующую искусст-. венную нейтраль нагрузок 1.. Управляющие электроды тиристоров 5 - 7 соединены в общую точку и через балластный рези стор 8 и командный контакт 9 подключены к нелувому выводу сети. На фиг. 2 приняты следующие обозначения: U Ag, О ВС Uq ° "я ° "6 ° "с -оответс венно линейные и фаэные напряжения трехфазной питающей сети; g — соответствующие анодНые токи диодов и тиристоров, - токи управления тиристоров.

Импульсы направления тиристоров 5—

7 формируются по цепи нулевая точка М ,,сети - контакт 9, резистор 8 — управляющий переход одного из тиристоров 5

7-ogHH иэ диодов 2 — 4 смежной (в порядке чередования) фазы. Эти импульсы появляютса в момен гы, соответствующие моментам перехода фазного напряжения на нагрузке данной фазы через нуль в область положигельных значений, r,е., после появления положительного потенциала на аноде тиристора э гой фазы. Вследствие этого изменение фазового угла нагрузок вызывает соответс гвующее изменение фазы импульсов управляющих токов, т.е. схема управления тиристорами автоматически следит за изменением фазового угла нагрузки.

B тиристорном коммутаторе имеют место три непрерывно чередующиеся состояния проводимости вентилей:

1 — проводит тиристор одной фазы и, диоды двух других фаэ, II — проводит тиристор той же фазы и диод одной несмежной (в порядке чередо-" вания) фазы;

1и - проводят тиристоры двух смежных (в порядке чередования) фаэ и диод третьей фазы.

В состояниях проводимости Т и П ней-. траль нагрузки и нулевая точка Й сети эквипотенциальны, вследствие чего в цепи управления тиристорами ток отсутствуег.

Эти состояния являются нормальным, длительным в течение периода фаэного напряжения режимом работы тиристорного коммутатора. Состояние проводимости II является кратковременным, переходным реNRMoM pe6orbl KoMM егоp&, длительность которого определяется исключительно временем нарастания управляющего тока тиристоров до величины отпираклцего тока.

В этом состоянии проводимости нейтраль нагрузки имеет отрицательный по отношению к нулевой точке Я сети потенциал

1997 4 (равный половине линейного напря жения сети), вследствие чего в цепях управляющих электродов тиристоров появляются нарастающие токи. Когда ток управления

3 достигает значения отпирающего тока, соответств Ю тиристор открывается и вентипи переходят в выше описанное состояние проводимости Ш, при котором нейтраль нагрузки и нулевая точка g сети становятся эквипотенциальными.

Импульсы управляющего тока тиристоров имеют малую ширину, определяемую исключительно временем нарастания тока управления до величины отпирающе о тока тиристоров. Амплитуда этих импульсов ие может превысить величины отпирающих токов и поэтому не зависит от сопротивления балластного резистора 8. От сопротивления этого резистора зависит

20 только время нарастания тока управления тиристорами до величины тока отпирания, которое должно быть не менее времени включения тиристора. Поэтому сопротивление и мощность балластного резистора

25 в коммутаторе малы.

Формула изобретения

Тирис торный коммутатор, содержащий в каждой фазе встречно-параллельно соединенные тиристор и диод, включенные в трехфазную сеть между нагрузкой, соединенной в звезду, и нулевой точкой звезды, атакже балластный резистор,,о т— и личающийся тем,что,сцелью упрощения, повышения надежности и КПй, управляющие электроды тиристоров в каждой фазе подключены к одному из концов балластного резистора, другой конец кото40 рого подключен к нулевому выводу трехфазной сети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Асинхронный элек гропривод с тиристорными коммутаторами. Энергия», 1970, с. 108.

2. Иванчук Б.Н. Тиристорные и магнитные стабилизаторы напряжения. "Энергия", 1968, с. 91.