CS240245B1 - Two-pole voltage pulse limiting device independent of the power supply - Google Patents
Two-pole voltage pulse limiting device independent of the power supply Download PDFInfo
- Publication number
- CS240245B1 CS240245B1 CS847038A CS703884A CS240245B1 CS 240245 B1 CS240245 B1 CS 240245B1 CS 847038 A CS847038 A CS 847038A CS 703884 A CS703884 A CS 703884A CS 240245 B1 CS240245 B1 CS 240245B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- output
- dipole
- voltage
- terminal
- voltage sensor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Zařízení pro omezování impulsů elektrického napětí se dvěma póly, nezávislé na zdroji napájecího napětí. Zařízení obsahuje dvojpól tvořený řiditelným polovodičovým spínacím prvkem. Vývody dvojpólu jsou zapojeny na póly zařízení a současně přes usměrňovač na vstupní svorky čidla napětí. Výstupní svorky čidla napětí jsou přiřazeny řiditelnému polovodičovému spínacímu prvku. Čidlo napětí obsahuje napěťově závislé prvky zapojené v první a třetí větvi můstku, impedance zapojené ve druhé a čtvrté větvi můstku a vstupní vinutí transformátoru zapojené v diagonále můstku. Výstupní vinutí transformátoru, který galvanicky odděluje vstupní svorky čidla napětí od jeho· výstupních svorek, je součástí výstupního· dvojpólu, který dále obsahuje diodu a Zenerovu diodu a jehož vývody vytvářejí výstupní svorky čidla napětí. Vývody dvojpólu mohou být přes omezující impedanci zapojeny na první pól zařízení.Device for limiting electric voltage pulses with two poles, independent of the supply voltage source. The device contains a bipolar formed by a controllable semiconductor switching element. The terminals of the bipolar are connected to the poles of the device and simultaneously via a rectifier to the input terminals of the voltage sensor. The output terminals of the voltage sensor are assigned to the controllable semiconductor switching element. The voltage sensor contains voltage-dependent elements connected in the first and third branches of the bridge, impedances connected in the second and fourth branches of the bridge and the input winding of the transformer connected in the diagonal of the bridge. The output winding of the transformer, which galvanically separates the input terminals of the voltage sensor from its output terminals, is part of the output bipolar, which further contains a diode and a Zener diode and whose terminals form the output terminals of the voltage sensor. The terminals of the bipolar can be connected to the first pole of the device via a limiting impedance.
Description
Zařízení pro omezování impulsů elektrického napětí se dvěma póly, nezávislé na zdroji napájecího napětí. Zařízení obsahuje dvojpól tvořený řiditelným polovodičovým spínacím prvkem. Vývody dvojpólu jsou zapojeny na póly zařízení a současně přes usměrňovač na vstupní svorky čidla napětí. Výstupní svorky čidla napětí jsou přiřazeny řiditelnému polovodičovému spínacímu prvku. Čidlo napětí obsahuje napěťově závislé prvky zapojené v první a třetí větvi můstku, impedance zapojené ve druhé a čtvrté větvi můstku a vstupní vinutí transformátoru zapojené v diagonále můstku. Výstupní vinutí transformátoru, který galvanicky odděluje vstupní svorky čidla napětí od jeho· výstupních svorek, je součástí výstupního· dvojpólu, který dále obsahuje diodu a Zenerovu diodu a jehož vývody vytvářejí výstupní svorky čidla napětí. Vývody dvojpólu mohou být přes omezující impedanci zapojeny na první pól zařízení.Two-pole voltage limiting device independent of the power supply. The device comprises a dipole formed by a controllable semiconductor switching element. The terminals of the double-pole are connected to the poles of the device and simultaneously via the rectifier to the input terminals of the voltage sensor. The output terminals of the voltage sensor are assigned to a controllable semiconductor switching element. The voltage sensor comprises voltage-dependent elements connected in the first and third bridge branches, impedances connected in the second and fourth bridge branches, and the transformer input winding connected in the bridge diagonal. The output winding of the transformer, which galvanically separates the input terminals of the voltage sensor from its output terminals, is part of the output dipole, which further comprises a diode and a Zener diode, and whose terminals form the output terminals of the voltage sensor. The terminals of the dipole can be connected to the first pole of the device via limiting impedance.
Vynález se týká zařízení pro omezování impulsů elektrického nepálí se dvěma póly, nezávislého na zdroji napájecího· napětí, obsahujícího· čidlo napětí se dvěma svorkami vstupními a nejméně jedním párem svorek výstupních, které jsou od sebe navzájem galvanicky izolovány, sestávající z napěťově závislých- prvků odpor níků, kondenzátorů, nejméně jedné diody, nejméně jedné Zenerovy diody, nejméně jednoho transformátoru s jedním vinutím vstupním a nejméně jedním vinutím výstupním, reaktance vytvořené sériovým spojením vstupního vinutí nejméně jednoho transformátoru tak, že začátek vstupního vinutí každého transformátoru je přivrácen k prvnímu vývodu reaktance, nejméně jednoho výstupního dvojpólu obsahujícího výstupní vinutí transformátoru, jehož vývody tvoří pár výstupních svorek čidla napětí tak, že každý první vývod výstupního dvojpólu tvoří kladnou výstupní svorku čidla napětí a každý druhý vývod výstupního dvojpólu tvoří zápornou výstupní svorku čidla napětí, nejméně jeden dvojpól vytvořený sériovým spojením nejméně jednoho· řiditelného polovodičového spínacího prvku přiřazeného k jednomu páru výstupních svorek čidla napětí, přičemž první výstupní elektroda každého řiditelného polovodičového spínacího prvku je přivrácena k začátku dvojpólu, jednocestný usměrňovač přiřazený každému dvojpólu, diodu a odporník zapojené paralelně k vstupním elektrodám každého řiditelného polovodičového spínacího prvku tak, že katoda této diody je zapojena na první vstupní elektrodu řiditelného polovodičového spínacího prvku, a které může obsahovat omezující impedanci mající dvě svorky a obsahující nejméně jeden odporník a/nebo nejméně jeden napěťově závislý prvek, která je přiřazena každému dvojpólu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-pole electric non-flammable pulse limiting device, comprising a voltage sensor having two input terminals and at least one pair of output terminals that are galvanically isolated from each other, consisting of voltage-dependent resistor elements. at least one Zener diode, at least one transformer with one input winding and at least one output winding, the reactance formed by the series connection of the input winding of the at least one transformer so that the beginning of the input winding of each transformer faces the first reactance terminal, at least one output dipole comprising a transformer output winding having a pair of output terminals of a voltage sensor such that each first output of the output dipole forms a positive output terminal and at least one bipolar formed by the serial connection of at least one controllable semiconductor switching element associated with one pair of voltage sensor output terminals, the first output electrode of each controllable semiconductor switching element facing the beginning a diode and a resistor connected in parallel to the input electrodes of each controllable semiconductor switching element such that the cathode of that diode is coupled to the first input electrode of the controllable semiconductor switching element, and which may include a limiting impedance having two terminals and containing at least one resistor and / or at least one voltage-dependent element assigned to each dipole.
Dosud známá zařízení pro omezování impulsů elektrického napětí užívají odporových děličů napětí zapojených na vyhodnocovací hladinové obvody sestavené z aktivních součástí a vyžadující proto pomocný zdroj napájecího napětí. Odporové děliče napětí, zejména pro· vyšší hodnoty přiloženého napětí jsou rozměrné a mají velkou spotřebu elektrické energie, jsou-li jak to z podstaty věci vyplývá, trvale zapojeny. Závislost známých zařízení na zdroji napájecího- napětí pak způsobuje jejich nízkou spolehlivost, neboť při ztrátě napájecího napětí způsobené, například i krátkodobým výpadkem elektrické rozvodné sítě tato· známá zařízení neúčinkují. A jsou to právě výpadky napájecího· napětí, při kterých vznikají na. elektrických zařízeních přepětí, to jest impulsy elektrického napětí, které je třeba omezovat.Current voltage pulse limiting devices of the prior art use resistive voltage dividers connected to evaluation level circuits made up of active components and therefore requiring an auxiliary power supply. Resistive voltage dividers, especially for the higher values of the applied voltage, are bulky and have a large power consumption, if they are permanently connected as it is obvious. The dependence of the known devices on the supply-voltage source then results in their low reliability, because in the case of a loss of the supply voltage caused, for example by a short-term power outage, these known devices do not work. And it is the power outages that occur at. electrical overvoltage devices, i.e. electrical voltage pulses that need to be reduced.
Uvedené nevýhody dosud známých zařízeení odstraňuje zařízení pro omezování impulsů elektrického napětí se dvěma póly, nezávislé na zdroji napájecího napětí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že začátek dvojpólu je zapojen na první pól zařízení a konec dvojpólu je zapojen na druhý pól zařízení a začátek i konec dvojpólu jsou současně zapojeny přes jednocestný usměrňovač na vstupní svorky čidla napětí tak, že kladný pól jednocestného usměrňovače je zapojen na první vstupní svorku čidla napětí. Každá kladná výstupní svorka čidla napětí je přes sériový odporník zapojena na první vstupní elektrodu řiditelného polovodičového spínacího prvku.The above-mentioned disadvantages of the prior art devices are eliminated by a two-pole voltage limiting device independent of the power supply source according to the invention, characterized in that the beginning of the dipole is connected to the first pole of the device and the end of the dipole is connected to the second pole of the device. both ends of the two-pole are simultaneously connected via the one-way rectifier to the input terminals of the voltage sensor so that the positive pole of the one-way rectifier is connected to the first input terminal of the voltage sensor. Each positive voltage sensor output terminal is connected via a series resistor to the first input electrode of the controllable semiconductor switching element.
Každá záporná výstupní svorka čidla napětí je zapojena na druhou vstupní elektrodu řiditelného polovodičového spínacího prvku, přičemž první vstupní svorka čidla napětí je vytvořena spojením začátku první větve obsahující, nejméně jeden napěťově závislý prvek se začátkem druhé větve dané sériovým spojeným nejméně jedné impedance tvořené dvěma dílčími paralelními větvemi. Z nich první. dílčí větev obsahuje sériové spojení nejméně jednoho odporníku a druhá dílčí větev obsahuje sériové spojení nejméně jednoho kondenzátoru. Druhá vstupní svorka čidla napětí je vytvořena spojením konce třetí větve obsahující nejméně jeden napěťový závislý prvek s koncem čtvrté větve dané sériovým spojením nejméně jedné impedance tvořené dvěma dílčími paralelními větvemi. Z nich první dílčí větev obsahuje sériové spojení nejméně jednoho odporníku a druhá dílčí větev obsahuje sériové spojení nejméně jednoho kondenzátoru. První uzel vytvořený spojením konce první větve se začátkem čtvrté větve je spojen s prvním vývodem reaktance a druhý uzel vytvořený spojením konce druhé větve se začátkem třetí větve je spojen s druhým vývodem reaktance, přičemž každý výstupní dvojpól obsahuje dvě paralelní větve.Each negative voltage sensor output terminal is connected to a second input electrode of the controllable semiconductor switching element, wherein the first voltage sensor input terminal is formed by coupling the beginning of the first branch comprising at least one voltage-dependent element to the beginning of the second branch given by at least one impedance connected in series by two partial parallel branches. First of them. the sub-branch comprises a serial connection of the at least one resistor and the second sub-branch comprises a serial connection of the at least one capacitor. The second voltage sensor input terminal is formed by coupling the end of the third branch comprising at least one voltage-dependent element to the end of the fourth branch given by the series connection of at least one impedance formed by two sub-parallel branches. Of these, the first sub-branch comprises a serial connection of at least one resistor and the second sub-branch comprises a serial connection of at least one capacitor. The first node formed by connecting the end of the first branch to the beginning of the fourth branch is connected to the first reactance terminal, and the second node formed by connecting the end of the second branch to the beginning of the third branch is connected to the second reactance terminal, each output dipole containing two parallel branches.
Z nich první větev je vytvořena sériovým spojením výstupního vinutí transformátoru svým začátkem přivráceným k prvnímu vývodu výstupního· dvojpólu a diody, svou katodou přivrácené k prvnímu vývodu výstupního· dvojpólu. Druhá větev obsahuje Zenerovu diodu, svou katodou spojenou s prvním vývodem výstupního dvojpólu.Of these, the first branch is formed by the serial connection of the transformer output winding by its start facing the first output of the output dipole and the diode, with its cathode facing the first output of the output dipole. The second branch comprises a Zener diode, with its cathode connected to the first terminal of the output dipole.
Mezi začátkem dvojpólu a prvním pólem zařízení může být zapojena omezující impedance.A limiting impedance can be connected between the start of the dipole and the first pole of the device.
Zařízení pro omezování impulsů elektrického napětí podle vynálezu pracuje velmi spolehlivě, protože ke své činnosti nepotřebuje zdroj napájecího napětí. K činnosti zařízení se řízeně využívá přímo část energie impulsů elektrického napětí. Má výrazně odlišenou úroveň vstupního napětí, při kterém spolehlivě nezapůsobí od úrovně vstupního napětí, při kterém spolehlivě zapůsobí, a to v širokém rozsahu strmostí impulsů elektrického napětí.The pulse limiting device according to the invention works very reliably because it does not need a power supply for its operation. A part of the energy of the electric voltage pulses is directly used for the operation of the device. It has a markedly differentiated input voltage level at which it does not reliably act from the input voltage level at which it reliably acts over a wide range of electrical voltage pulse steepness.
Úroveň zapůsobení zařízení pro omezování impulsů elektrického napětí podle vynálezu lze jednoduše nastavit na základě vý240245 počtu. Přitom tolerance napětí, při kterém zařízení zapůsobí, je velice nízká. V oblasti vstupních napětí, ve kterém zařízení spolehlivě nezapůsohí, je vstupní odpor zařízení relativně vysokých a zařízení má proto· v provozu zanedbatelnou spotřebu elektrické energie. Jednoduché obvodové schéma zapojení zařízení, sestávajícího z několika součástek, zaručuje vysokou spolehlivost při nízké ceně.The level of action of the voltage pulse limiting device according to the invention can be easily adjusted based on the number of 240245 numbers. The voltage tolerance at which the device acts is very low. In the area of input voltages in which the device fails to function reliably, the input resistance of the device is relatively high and therefore the device has negligible power consumption during operation. A simple circuit diagram of a multi-component device guarantees high reliability at a low cost.
Příklad praktického provedení - předmětu vynálezu je na obr. 1 a 2 přiložených vý křesů.1 and 2 of the accompanying drawings.
Na obr. 1 je znázorněno! zařízení pro omezování impulsů elektrického napětí s jedním dvojpólem vytvořeným sériovým spojením dvou řiditelných polovodičových spínacích prvků 40, 41, které tvoří větve tyristorovébo usměrňovače 64. Řiditelné polovodičové spínací prvky 40, 41 jsou přiřazeny k příslušným párům výstupních svorek 12, 13 a 22, 23 čidla 3 napětí, které jsou přiřazeny výstupním vinutím transformátorů 10, 28, jejichž vstupní vinutí zapojená do série vytvářejí reaktanci.FIG. a pulse limiting device with a single dipole formed in series by connecting two controllable semiconductor switching elements 40, 41 that form the thyristor or rectifier branches 64. The controllable semiconductor switching elements 40, 41 are assigned to the respective pairs of sensor output terminals 12, 13 and 22, 23 3, which are assigned to the output windings of the transformers 10, 28, whose input windings connected in series create a reactance.
První a třetí větev čidla 3 napětí obsahují každá sériové spojení dvou napěťové závislých prvků 5, 52 a 7, 72. Druhá a čtvrtá větev čidla 3 napětí obsahují každá sériové spojení dvou dílčích paralelních větví, přičemž jedna polovina dílčích paralelních větví je' tvořena kondenzátory 81, 63 a 81, 83, a druhá polovina dílčích paralelních větví je tvořena odporníky 8, 62 a 8, 82.The first and third branches of the voltage sensor 3 each comprise a series connection of two voltage-dependent elements 5, 52 and 7, 72. The second and fourth branches of the voltage sensor 3 each comprise a series connection of two sub-parallel branches, one half of the sub-parallel branches being capacitors 81 , 63 and 81, 83, and the other half of the parallel branches are formed by resistors 8, 62 and 8, 82.
Na obr. 2 je zařízení pro omezování impulsů elektrického napětí s dvěma póly, z nichž každý obsahuje jeden řiditelný polovodičový spínací prvek 40, 41. Řiditelné polovodičové spínací prvky 40, 41 jsou přiřazeny k příslušným párům výstupních svorek 12, 13 a 22, 23 čidla 3 napětí. Páry výstupních svorek 12, 13 a 22, 23 čidla 3 napětí jsou přiřazeny k výstupním vinutím transformátoru 30, jehož vstupní vinutí vytváří reaktanci. První a třetí větev čidla 3 napětí obsahují každá po jednom napěťově závislém prvku 5 a 7. Druhá a čtvrtá větev obsahují každá dvě dílčí paralelní větve, tvořené odporníky 6, 62 a 8, 82 a kondenzátory Bl, 83 a 81,- 83. Mezi začátek každého dvojpólu a první pól 58 zařízení jsou zapojeny dvě omezující impedance 70· a 71.In Fig. 2 there is a two-pole voltage limiting device each comprising one controllable semiconductor switching element 40, 41. The controllable semiconductor switching elements 40, 41 are assigned to respective pairs of sensor output terminals 12, 13 and 22, 23. 3 voltages. The pairs of output terminals 12, 13 and 22, 23 of the voltage sensor 3 are associated with the output windings of the transformer 30, whose input winding generates reactance. The first and third branches of the voltage sensor 3 each comprise one voltage-dependent element 5 and 7. The second and fourth branches each comprise two partial parallel branches formed by resistors 6, 62 and 8, 82 and capacitors B1, 83 and 81, 83. the beginning of each dipole and the first pole 58 of the device are connected by two limiting impedances 70 · and 71.
Na obr. 1 je dvojpól vytvořený sériovým spojením prvního řiditelného polovodičového spínacího· prvku 48 s druhým řiditelným polovodičovým spínacím prvkem 41. Těmito spínacími prvky jsou v tomto příkladu praktického provedení tyristory, tvořící větve trojfázového tyrístorového usměrňovače 64, jehož další větve jsou tvořeny tyristory 44, 45, 46 a 47. Tyristorový usměrňovač 64 je napájen zdrojem střídavého trojfázového napětí 60 a napájí tlumivku KS.In FIG. 1, the two-pole is formed in series by connecting the first controllable semiconductor switching element 48 to the second controllable semiconductor switching element 41. These switching elements in this embodiment are thyristors forming branches of a three-phase thyristor rectifier 64, the other branches being thyristors 44, 45, 46 and 47. The thyristor rectifier 64 is powered by an AC three-phase voltage source 60 and supplies a choke KS.
Začátek dvojpólu je zapojen na první pól 50 zařízení, který je v tomto případě praktického provedení záporným pólem tyristorového usměrňovače 64. Konec dvojpólu je zapojen na druhý pól 51 zařízení, kterým je v tomto příkladě praktického· provedení kladný pól tyrístorového usměrňovače 64. Začátek a konec .dvojpólu jsou přes první jednocestný usměrňovač 42 tvořený pátou diodou 48 zapojeny na vstupní svorky 1, 2 čidla 3 napětí tak, že kladný pól prvního jednocestného usměrňovače 42 je zapojen na první vstupní svorku 1 čidla 3 napětí. První kladná výstupní svorka 12 čidla 3 napětí je přes první sériový odporník 15 zapojena na první vstupní elektrodu prvního řiditelného polovodičového spínacího prvku 40, kterou je v tomto příkladu praktického provedení řídicí elektroda tyristoru. První záporná výstupní svorka 13 čidla 3 napětí je zapojena na druhou vstupní elektrodu prvního řiditelného polovodičového spínacího prvku 40, kterou je katodový vývod řídicího obvodu tyristoru.The start of the dipole is connected to the first pole 50 of the device, which in this case is the negative pole of the thyristor rectifier 64. The end of the dipole is connected to the second pole 51 of the device which is the positive pole of the thyristor rectifier 64. The two-way rectifier 42 is connected to the input terminals 1, 2 of the voltage sensor 3 via the first one-way rectifier 42 formed by the fifth diode 48 so that the positive pole of the first one-way rectifier 42 is connected to the first input terminal 1 of the voltage sensor 3. The first positive output terminal 12 of the voltage sensor 3 is connected via a first series resistor 15 to the first input electrode of the first controllable semiconductor switching element 40, which in this example is a control thyristor control electrode. The first negative output terminal 13 of the voltage sensor 3 is connected to the second input electrode of the first controllable semiconductor switching element 40, which is the cathode terminal of the thyristor control circuit.
Druhá kladná výstupní svorka 22 čidla 3 napětí je přes druhý sériový odporník 25 zapojena na první vstupní elektrodu druhého řiditelného polovodičového· spínacího prvku 41, kterou je řídicí elektroda tyristoru. Druhá záporná výstupní svorka ?,3 čidla 3 napětí je zapojena na druhou vstupní elektrodu druhého řiditelného polovodičového· spínacího prvku 41, kterou je katodový vývod řídicího· obvodu tyristoru. První vstupní svorka 1 čidla 3 napětí je vytvořena spojením začátku první větve obsahující sériové spojení prvního napěťově závislého prvku 5 a třetího napěťově závislého prvku 52 se začátkem druhé větve dané sériovým spojením dvou impedancí. Každá z těchto· impedancí je tvořena dvěma dílčími paralelními větvemi. První dílčí větev obsahuje první odporník 6 a třetí odporník 62. Druhá dílčí větev obsahuje první kondenzátor 81 a třetí kondenzátor 63. Druhá vstupní svorka 2 a čidla 3 napětí je vytvořena spojením konce třetí větve obsahující sériové spojení druhého napěťově závislého prvku 7 se čtvrtým napěťově závislým prvkem 72 s koncem čtvrté větve dané sériovým spojením dvou impedancí. Každá z těchto impedancí je tvořena dvěma dílčími paralelními větvemi-.The second positive output terminal 22 of the voltage sensor 3 is connected via a second series resistor 25 to the first input electrode of the second controllable semiconductor switching element 41, which is the thyristor control electrode. The second negative output terminal 3, 3 of the voltage sensor 3 is connected to the second input electrode of the second controllable semiconductor switching element 41, which is the cathode terminal of the thyristor control circuit. The first input terminal 1 of the voltage sensor 3 is formed by coupling the beginning of the first branch comprising a series connection of the first voltage-dependent element 5 and the third voltage-dependent element 52 to the beginning of the second branch given by the series connection of two impedances. Each of these impedances consists of two parallel sub-branches. The first sub-branch comprises a first resistor 6 and a third resistor 62. The second sub-branch comprises a first capacitor 81 and a third capacitor 63. The second input terminal 2 and the voltage sensors 3 are formed by connecting the end of the third branch comprising a serial connection of the second voltage-dependent element 7 to the fourth voltage-dependent element 72 with the end of the fourth branch given by the serial connection of the two impedances. Each of these impedances is made up of two parallel sub-branches.
První dílčí větev obsahuje druhý·.odporník 8 a čtvrtý odporník 82 a druhá dílčí větev obsahuje druhý kondenzátor 81 a čtvrtý, kondenzátor 83. První uzel 4, vytvořený spojením konce první větve ss začátkem čtvrté: větve je spojen s 'prvním vývodem reaktan-: ce a druhý uzel 9 vytvořený spojením konce druhé větve se začátkem třetí větve je. spojen s.druhým vývodem reaktance.· Reaktance je vytvořena sériovým spojením· vstupe ních vinutí transformátorů 1.0 a 20 tak, žě začátky vstupních vinutí těchto transformátorů 10 a 20 jsou. souhlasně přivráceny k prvnímu vývodu reaktance. První výstupní dvojpól čidla 3 napětí obsahuje dvě paralelní větve. První větev je vytvořena sériovým spojením výstupního vinutí prvního· transformátoru 10 svým začátkem přivrá240245 ceným k prvnímu vývodu prvního výstupního dvojpólu a první diody 11 svou katodou přivrácené k prvnímu vývodu prvníhovýstupního dvojpólu. Druhá větev obsahuje první Zenerovu diodu 14 svou katodou spojenou s prvním vývodem prvního výstupního dvojpólu.The first sub-branch comprises a second resistor 8 and a fourth resistor 82 and the second sub-branch comprises a second capacitor 81 and a fourth capacitor 83. The first node 4 formed by connecting the end of the first branch to the beginning of the fourth branch is connected to the first reactant outlet. and the second node 9 formed by joining the end of the second branch to the beginning of the third branch is. · The reactance is formed by the series connection of the input windings of transformers 1.0 and 20 so that the start windings of these transformers 10 and 20 are. consistently facing the first lead of reactance. The first output dipole of the voltage sensor 3 comprises two parallel branches. The first branch is formed by the serial connection of the output winding of the first transformer 10, at its beginning, close to 240245, to the first terminal of the first output dipole and the first diode 11 with its cathode facing the first terminal of the first output dipole. The second branch comprises a first Zener diode 14 with its cathode connected to a first terminal of the first output dipole.
Druhý výstupní dvopól čidla 3 napětí obsahuje dvě paralelní větve. První větev je tvořena sériovým spojením výstupního vinutí druhého transformátoru 20 svým začátkem přivráceným k prvnímu vývodu druhého výstupního dvojpólu a druhé diody 21 svou katodou přivrácené k prvnímu vývodu druhého výstupního dvojpólu. Druhá větev obsahuje druhou Zenerovu diodu 24 svou katodou spojenou s prvním vývodem druhého výstupního dvojpólu.The second output double-pole of the voltage sensor 3 comprises two parallel branches. The first branch is formed by a series connection of the output winding of the second transformer 20, beginning at the first terminal of the second output dipole, and the second diode 21, by its cathode facing the first terminal of the second output dipole. The second branch comprises a second Zener diode 24 with its cathode connected to a first terminal of the second output dipole.
První kladná výstupní svorka 12 čidla 3 napětí je vytvořena prvním vývodem prvního výstupního dvojpólu. První záporná výstupní svorka 13 čidla 3 napětí je vytvořena druhým vývodem prvního výstupního dvojpólu. Druhá kladná výstupní svorka 22 čidla 3 napětí je vytvořena prvním vývodem druhého výstupního dvojpólu. Druhá záporná výstupní svorka 23 čidla 3 napětí je vytvořena druhým vývodem druhého výstupního dvojpólu.The first positive output terminal 12 of the voltage sensor 3 is formed by the first terminal of the first output dipole. The first negative output terminal 13 of the voltage sensor 3 is formed by the second terminal of the first output dipole. The second positive output terminal 22 of the voltage sensor 3 is formed by the first terminal of the second output dipole. The second negative output terminal 23 of the voltage sensor 3 is formed by the second terminal of the second output dipole.
Mezi první vstupní elektrodou a druhou vstupní elektrodou prvního řiditelného polovodičového spínacího prvku 40 může být známým způsobem zapojena paralelní kombinace pátého odporníku 16 a třetí diody 17. Mezi první vstupní elektrodu a druhou vstupní elektrodu druhého řiditelného polovodičového spínacího prvku 41 může být známým způsobem zapojena paralelní kombinace šestého odporníku 26 a čtvrté diody 27.A parallel combination of the fifth resistor 16 and the third diode 17 may be connected in a known manner between the first input electrode and the second input electrode of the first controllable semiconductor switch element 40 in a known manner. the sixth resistor 26 and the fourth diodes 27.
Na obr. 2 jsou dva dvojpóly, přičemž každý z nich obsahuje jeden řiditelný polovodičový spínací prvek. První dvojpól obsahuje první řiditelný polovodičový spínací prvek 40, druhý dvojpól obsahuje druhý řiditelný polovodičový spínací prvek 41. Těmito spínacími prvky jsou v tomto příkladu praktického provedení tyristory.FIG. 2 shows two dipoles, each containing a controllable semiconductor switching element. The first dipole comprises a first controllable semiconductor switching element 40, the second dipole comprises a second controllable semiconductor switching element 41. These switching elements are thyristors in this exemplary embodiment.
Začátek prvního dvojpólu tvořený první výstupní elektrodou prvního řiditelného polovodičového spínacího prvku 40 je přeš první omezující impedanci 71 tvořenou sériovým spojením pátého napě lově- závislého prvku 73 š osmým odporníkem 74 zapojen na první pól 50 zařízení. Konec prvního dvojpólu tvořený druhou výstupní elektrodou prvního řiditelného polovodičového spínacího prvku 40 je zapojen na druhý pól 51 zařízení.The beginning of the first dipole formed by the first output electrode of the first controllable semiconductor switch element 40 is connected to the first pole 50 of the device through the first limiting impedance 71 formed by the series connection of the fifth voltage-dependent element 73 to the eighth resistor 74. The end of the first dipole formed by the second output electrode of the first controllable semiconductor switching element 40 is connected to the second pole 51 of the device.
Začátek druhého dvojpólu tvořený první výstupní elektrodou druhého řiditelného polovodičového spínacího prvku 41 je přes druhou omezující impedanci 70 tvořenou sedmým odporníkem 75 zapojen na první pól 50 zařízení. Konec druhého dvojpólu tvořený druhou výstupní elektrodou druhého řiditelného polovodičového spínacího aThe start of the second dipole formed by the first output electrode of the second controllable semiconductor switching element 41 is connected to the first pole 50 of the device via the second limiting impedance 70 formed by the seventh resistor 75. The end of the second dipole formed by the second output electrode of the second controllable semiconductor switching a
prvku 41 je zapojen na druhý pól 51 zařízení.The element 41 is connected to the second pole 51 of the device.
Začátek a konec prvního dvojpólu jsou přes první jednocestný usměrňovač 42 tvořený pátou diodou 48 zapojeny na vstupní svorky 1, 2 čidla 3 napětí tak, že kladný pól prvního jednocestného usměrňovače 42 je zapojen na první vstupní svorku 1 čidla 3 napětí.The beginning and end of the first two-pole are connected to the input terminals 1, 2 of the voltage sensor 3 via the first one-way rectifier 42 formed by the fifth diode 48 so that the positive pole of the first one-way rectifier 42 is connected to the first input terminal 1 of the voltage sensor 3.
Začátek a konec druhého dvojpólu jsou přes druhý jednocestný usměrňovač 43 tvořený diodou 49 zapojeny na vstupní svorky 1, 2, čidla 3 napětí tak, že kladný pól druhého jednocestného usměrňovače 43 je zapojen na první vstupní svorku 1 Čidla 3 napětí.The start and end of the second dipole are connected via the second one-way rectifier 43 formed by the diode 49 to the input terminals 1, 2 of the voltage sensor 3 so that the positive pole of the second one-way rectifier 43 is connected to the first input terminal 1 of the voltage sensor 3.
První kladná výstupní svorka 12 čidla 3 napětí je přes první sériový odporník 15 zapojena na první vstupní elektrodu prvního řiditelného polovodičového spínacího prvku 40, kterou je v tomto příkladu praktického provedení řídicí elektroda tyristorů. První záporná výstupní svorka 13 prvního· páru výstupních svorek čidla 3 napětí je zapojena ,na druhou vstupní elektrodu prvního řiditelného polovodičového spínacího prvku 40, kterou je katodový vývod řídicího obvodu tyristorů.The first positive output terminal 12 of the voltage sensor 3 is connected via a first series resistor 15 to the first input electrode of the first controllable semiconductor switching element 40, which in this example is a control thyristor control electrode. The first negative output terminal 13 of the first pair of output terminals of the voltage sensor 3 is connected to the second input electrode of the first controllable semiconductor switching element 40, which is the cathode terminal of the thyristor control circuit.
Druhá kladná výstupní svorka 22 čidla 3 napětí je přes druhý sériový odporník 21 zapojena na první vstupní elektrodu druhého řiditelného polovodičového spínacího prvku 41, kterou je řídicí elektroda tyristoru.The second positive output terminal 22 of the voltage sensor 3 is connected via a second series resistor 21 to the first input electrode of the second controllable semiconductor switching element 41, which is the thyristor control electrode.
Druhá záporná výstupní svorka 23 druhého páru výstupních svorek čidla 3 napětí je zapojena na druhou vstupní elektrodu druhého řiditelného polovodičového spínacího prvku 41, kterou je katodový vývod řídicího obvodu tyristorů.The second negative output terminal 23 of the second pair of output terminals of the voltage sensor 3 is connected to the second input electrode of the second controllable semiconductor switching element 41, which is the cathode terminal of the thyristor control circuit.
První vstupní svorka 1 čidla 3 napětí je vytvořena spojením začátku první větve obsahující první napěťově závislý prvek 5 se začátkem druhé větve dané sériovým spojením dvou impedancí. Každá z těchto impedancí je tvořena dvěma dílčími paralelními větvemi’ První dílčí větev obsahuje první odporník 6 a třetí odporník 62. Druhá dílčí větev obsahuje první kondenzátor 61 a třeli kondenzátor 63. Druhá vstupní svorka 2 čidla 3 napětí je vytvořena spojením konce třetí větve obsahující druhý napěťově závislý prvek 7 s koncem čtvrté větve dané sériovým spojením dvou impedancí. Každá z těchto impedancí je tvořena dvěma dílčími paralelními větvemi. První dílčí větev obsahuje druhý odporník 8 a čtvrtý odporník 82 a druhá dílčí větev obsahuje druhý kondenzátor 81 a čtvčrtý kondenzátor 83. První uzel 4 vytvořený spojením konce první větve se začátkem čtvrté větve je spojen s prvním vývodem reaktance a druhý uzel 9 vytvořený spojením konce druhé větve se začátkem třetí větve je spojen s druhým vývodem reaktance. Reaktance je vytvořena vstupním vinutím třetího trans240245 formátům 30 tak, že začátek tohoto vstupního vinutí vytváří první vývod reaktance.The first input terminal 1 of the voltage sensor 3 is formed by coupling the beginning of the first branch comprising the first voltage-dependent element 5 to the beginning of the second branch given by the series connection of the two impedances. Each of these impedances is made up of two sub-parallel branches. The first sub-branch comprises a first resistor 6 and a third resistor 62. The second sub-branch comprises a first capacitor 61 and spun the capacitor 63. The second input terminal 2 of the voltage sensor 3 is formed the voltage-dependent element 7 with the end of the fourth branch given by the series connection of the two impedances. Each of these impedances consists of two partial parallel branches. The first sub-branch comprises a second resistor 8 and a fourth resistor 82 and the second sub-branch comprises a second capacitor 81 and a four-capacitor 83. The first node 4 formed by connecting the end of the first branch to the beginning of the fourth branch is connected to the first reactance terminal and the second node 9 the branch with the beginning of the third branch is connected to the second reactance terminal. The reactance is formed by the input winding of the third trans240245 formats 30 such that the beginning of this input winding creates a first reactance outlet.
První, výstupní dvojpól čidla 3 napětí obsahuje dvě paralelní větve. První větev je vytvořena sériovým spojením prvního výstupního -vinutí třetího transformátoru 30 svým začátkem přivráceným k prvnímu vývodu prvního dvojpólu a první diody 11 svou katodou přivrácené k prvnímu vývodu prvního výstupního- dvojpólu. Druhá větev obsahuje první Zenerovu diodu 14 svou katodou spojenou s prvním vývodem prvního výstupního dvojpólu.The first, output dipole of the voltage sensor 3 comprises two parallel branches. The first branch is formed by the serial connection of the first output winding of the third transformer 30 by its start facing the first terminal of the first dipole and the first diode 11 with its cathode facing the first terminal of the first output dipole. The second branch comprises a first Zener diode 14 with its cathode connected to a first terminal of the first output dipole.
Druhý výstupní dvojpól čidla 3 napětí obsahuje dvě paralelní větve. První větev je tvořena sériovým spojením druhého- výstupního vinutí třetího transformátoru 30 svým začátkem přivráceným k prvnímu vývodu druhého výstupního dvojpólu a druhé diody 21 svou katodou přivrácené k prvnímu vývodu druhého výstupního- dvojpólu, Druhá větev obsahuje druhou Zenerovu diodu 24 svou katodou spojenou s prvním vývodem druhého výstupního dvojpólu.The second output dipole of the voltage sensor 3 comprises two parallel branches. The first branch is formed by the serial connection of the second-output winding of the third transformer 30 at its beginning facing the first terminal of the second output dipole and the second diode 21 by its cathode facing the first terminal of the second output dipole. second output dipole.
První kladná výstupní svorka 12 čidla 3 napětí je vytvořena prvním vývodem prvního výstupního dvojpólu. První záporná výstupní svorka 13 čidla 3 je vytvořena druhým vývodem prvního výstupního dvojpólu.The first positive output terminal 12 of the voltage sensor 3 is formed by the first terminal of the first output dipole. The first negative output terminal 13 of the sensor 3 is formed by the second terminal of the first output dipole.
Druhá kladná výstupní svorka 22 čidla 3 napětí je vytvořena prvním vývodem druhého- výstupního dvojpólu. Druhá záporná výstupní svorka 23 čidla 3 napětí je vytvořena druhým vývodem druhého výstupního dvojpólu. ‘The second positive output terminal 22 of the voltage sensor 3 is formed by the first terminal of the second-output dipole. The second negative output terminal 23 of the voltage sensor 3 is formed by the second terminal of the second output dipole. ‘
Mezi první vstupní elektrodu a druhou vstupní elektrodu prvního řiditelného polovodičového spínacího prvku 40 může být známým způsobem zapojena paralelní kombinace pátého odporníku 18 a třetí diody 17. Mezi první vstupní elektrodu a druhou vstupní elektrodu druhého řiditelného polovodičového spínacího- prvku 41 může být známým způsobem zapojena paralelní kombinace šestého odporníku 28 a čtvrté diody 27.A parallel combination of the fifth resistor 18 and the third diode 17 may be connected in a known manner between the first input electrode and the second input electrode of the first controllable semiconductor switch element 40 in a known manner. a combination of a sixth resistor 28 and a fourth diode 27.
Činnost zařízení pro omezování impulsů e lektrickěho napětí v praktickém provedení vyjádřením obvodovým' schématem na obr. 1 je následující. Unipolární impulsy elektrického napětí se přivádějí na póly zařízení tak, že první pól 50 zařízení má kladnou polaritu vzhledem k druhému pilu 51 zařízení. Z prvního pólu 50 teče stejnosměrný proud do druhého pólu 51 zařízení. Tento proud se větví na proud Iv pratékající napěťo-vě závislým prvkem 5, 52, 7, 72 a na proud Iz tekoucí impedancemi druhé větve tvořené paralelním spojením prvního odporníku 8 a prvního kondenzátoru 61 a čtvrté větve tvořené paralelním spojením druhého odporníku 8 s druhým kondenzátorem 81. Proud ve vstupních vinutích prvního a druhého transformátoru 10, 20 je dán rozdílem Iv — Iz. V důsledku -napěťové závislosti napěťově závislých prvků 5, 52, 7, 72 je také proud ve vstupních vinutích transformátorů 10, 20 s feromagnetickým jádrem funkcí vstupního napětí mezi prvním a druhým pólem zařízení 50, 51. je-li napětí elektrického impulsu menší než určitá prahová hodnota, potom je proud Iz tekoucí impedancemi o několik řádů, např. stokrát, větší než proud Iv napěťově závislých prvků. Vstupními vinutími prvního a druhého transformátoru 10, 20 protéká proud ve směru. od jejich konců k začátkům. První a třetí dioda 11, 21 brání tomu, aby se mohl vyvinout ve výstupních vinutích prvního a druhého transformátoru 10, 20 proud. Obvodem vstupních elektrod prvního a druhého řiditelného polovodičového spínacího prvku 40, 41 připojeným na výstupní svorky 12, 13 a 22, 23 čidla napětí neprotékó proud a polovodičové spínací prvky 40, 41 jsou bez napětí. Zvýšením napětí elektrického impulsu nad určitou prahovou hodnotu- dojde k rychlé změně směru proudu ve vstupních vinutích prvního a druhého transformátoru 10 a 20. První a třetí dioda 11, 21 nyní vedou proud a ve výstupních vinutích transformátorů 10, 20 vznikne proudový impuls, který projde obvodem vstupních elektrod řiditelných polovodičových spínacích prvků 48, 41. Řiditelné polovodičové spínací prvky 40, 41 sepnou a prochází jimi proudový impuls, jehož velikost je dána napětím, a vnitřním odporem zdroje impulsů elektrického napětí. Řiditelné polovodičové spínací prvky 40, 41 vedou proud tsk dlouho, dokud trvá impuls elektrického napětí, který jejich sepnutí vyvolal, Zařízení pro omezování impulsů elektrického- napětí se realizuje pospojováním součástek např. pájením, podle schémat znázorněných na přiložených obrázcích 1 a 2. Použité napě ově závislé prvky jsou komerčně dostupné součástky, např. ZnO varistory.The operation of the electrical voltage pulse limiting device in the practical embodiment by the circuit diagram of FIG. 1 is as follows. Unipolar pulses of electrical voltage are applied to the poles of the apparatus such that the first pole 50 of the apparatus has a positive polarity relative to the second saw 51 of the apparatus. Direct current flows from the first pole 50 to the second pole 51 of the device. This current is branched to current I in the flowing voltage-dependent element 5, 52, 7, 72 and current I from the flowing impedances of the second branch formed by the parallel connection of the first resistor 8 and the first capacitor 61 and the fourth branch formed by the parallel connection of the second resistor 8 The current in the input windings of the first and second transformers 10, 20 is given by the difference Iv - I z . Due to the voltage dependence of the voltage-dependent elements 5, 52, 7, 72, the current in the input windings of the ferromagnetic core transformers 10, 20 is also a function of the input voltage between the first and second poles of the device 50, 51. then the current I of the flowing impedance is several orders of magnitude, eg, a hundred times greater than the current I of the voltage-dependent elements. Current flows in the direction of the input windings of the first and second transformers 10, 20. from their ends to the beginnings. The first and third diodes 11, 21 prevent current from being generated in the output windings of the first and second transformers 10, 20. The current electrode circuit of the first and second controllable semiconductor switching elements 40, 41 connected to the output terminals 12, 13, and 22, 23 of the voltage sensor is not flowing, and the semiconductor switching elements 40, 41 are de-energized. Increasing the electrical pulse voltage above a certain threshold will cause a rapid change in the current direction in the input windings of the first and second transformers 10 and 20. The first and third diodes 11, 21 now conduct current and the output windings of the transformers 10, 20 The controllable semiconductor switching elements 40, 41 switch on and pass through a current pulse, the magnitude of which is determined by the voltage, and by the internal resistance of the power supply pulse source. The controllable semiconductor switching elements 40, 41 conduct the current tsk as long as the electrical voltage pulse that triggered them is maintained. The electrical voltage pulse limiting device is realized by connecting the components, for example by soldering, according to the diagrams shown in figures 1 and 2. Key-dependent elements are commercially available components, e.g., ZnO varistors.
Zařízení pro omezování impulsů elektrického napětí podle vynálezu lze použít k omezování a řízení amplitudy nahodilých i periodicky opakovaných impulsů elektrického- napětí. Lze tak regulovat amplitudy napětí signálového- charakteru i napětí, která z hlediska energetického mají charakter přepětí. Zařízení lze při zachování jeho podstaty- modifikovat vhodným použitím součástí, které rozhodným způsobem ovlivňují jeho- funkci. Je tak možné dosáhnout širokého rozsahu veličin, při kterých zařízení může být použito. Napětí zpracovávaných impulsů elektrického napětí může být v rozsahu několika desítek vo-ltů až po- několik kilovoltů. Podobným způsobem, např. zvětšením počtu paralelně zapojených tyristorů, lze dosáhnout i širokého rozsahu zpracovávaných proudů. Zařízení spolehlivě omezuje impulsy elektrického napětí v širokém rozsahu pracovních teplot' vyskytujících se v technických aplikacích, a to bez ohledu na počáteční podmínky dané jeho výchozím stavem.The voltage pulse limiting device according to the invention can be used to limit and control the amplitude of random and periodically repeated electric voltage pulses. It is thus possible to regulate the amplitudes of the signal-type voltage as well as voltages that have an overvoltage character. While maintaining its nature, the device can be modified by suitable use of components that have a decisive effect on its function. It is thus possible to achieve a wide range of quantities in which the device can be used. The voltage of the processed voltage pulses can range from several tens of volts to several kilovolts. In a similar way, for example by increasing the number of thyristors connected in parallel, a wide range of processed currents can be achieved. The device reliably limits electrical voltage pulses over a wide range of operating temperatures occurring in technical applications, regardless of the initial conditions given by its initial state.
Zařízení pro omezování impulsů elektrického napětí podle vynálezu lze vhodným způsobem kombinovat jejich mnohonásobným zapojením, např. u trojfázového elektrického spotřebiče. Užití zařízení přicházíThe electrical voltage pulse limiting device according to the invention can be suitably combined by multiple wiring, e.g. in a three-phase electrical appliance. The use of the device is coming
PREDMETSUBJECT
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS847038A CS240245B1 (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Two-pole voltage pulse limiting device independent of the power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS847038A CS240245B1 (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Two-pole voltage pulse limiting device independent of the power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS703884A1 CS703884A1 (en) | 1985-04-16 |
| CS240245B1 true CS240245B1 (en) | 1986-02-13 |
Family
ID=5418754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS847038A CS240245B1 (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Two-pole voltage pulse limiting device independent of the power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS240245B1 (en) |
-
1984
- 1984-09-20 CS CS847038A patent/CS240245B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS703884A1 (en) | 1985-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR920008239B1 (en) | The circuit which displays motion of a switch | |
| SU1223850A3 (en) | Inverter | |
| DE2026466A1 (en) | Electric solid state switching relay | |
| US4347469A (en) | Electronic-magnetic current isolator circuit | |
| CS240245B1 (en) | Two-pole voltage pulse limiting device independent of the power supply | |
| US4063145A (en) | Circuit arrangement for firing controlled, parallel-connected electric valves | |
| SU1381647A1 (en) | Device for limiting the switching current inrush of single-phase transformer | |
| US3546483A (en) | Control circuitry for a transformer supplied unidirectionally-conductive load | |
| RU2046543C1 (en) | Electronic commutator of alternating current supply line | |
| SU1257789A1 (en) | Two-step inverter | |
| SU917185A1 (en) | Dc voltage stabilizer | |
| SU995331A1 (en) | Overload-protected transistorized switching device | |
| CS235873B1 (en) | Overvoltage protection circuit wiring | |
| SU819912A1 (en) | Stabilized dc voltage source | |
| SU1474795A1 (en) | Device for remote control of electric apparatus | |
| SU693356A1 (en) | Protected power supply source | |
| SU1022256A1 (en) | Device for protecting four-wire network from phase alternation change and phase brake | |
| RU1772859C (en) | Ac circuit overload and open-circuit fault protection pickup | |
| SU703770A1 (en) | Device for testing safety cut-outs | |
| CS238575B1 (en) | Connection of a contactless switch controlled by DC voltage | |
| SU438113A1 (en) | Ac circuit switch | |
| SU756579A1 (en) | CONVERTER VOLTAGE CONVERTER AC VARIABLE1 2 | |
| SU1229892A1 (en) | Device for protection of a.c.power source and using equipment | |
| RU1817211C (en) | Controlled switch | |
| SU1582348A1 (en) | Device for current reversal in load |