CS240790B1 - Tyristorový spínač stejnosměrného proudu - Google Patents

Abstract

Cílem vynálezu je zjednodušit zapojení tyristorového spínače stejnosměrného proudu a doháhnou pomalého napěťového skoku výstupního napětí při prvním zapnutí. Uvedeného cíle se dosáhne zapojením, v němž mezi anodou a řídicí elektrodou spínacího tyristorů je zapojen zapínací obvod, vázaný rozpínacím kontaktem a obsahující paralelní kombinace zapinacího kondenzátorů s vybíjecím odporem? případně dále s touto kombinací do série zapojeným omezovacím odporem. Vypínací obvod je zapojen mezi anodou a katodou spínacího tyristorů, jehož hlavní dráha je zapojena mezi vstupní svorkou jedné polarity proudu a výstupní svorku téže polarity proudu a jehož katoda a řídicí elektroda jsou spojeny blokovacím odporem. Vypínací obvod je tvořen sériovou konbinací vypínacího kondenzátorů a vypínacího odporu a připojen jednak přes další rozpínací kontakt a případně přes srážecí odpor, zapojený s ním do série, na vstupní svorku druhé polarity proudu, jednak přes spínací prvek na anodu sninaoího tyristoru, přičemž ke vstupní svorce druhé polarity proudu je připojena výstupní svorka téže polarity proudu. V zapínacim obvodu je paralelní kombinaci zapinacího kondenzátorů s vybíjecím odporem do série připojena případně dále Zenerova dioda, jejíž katoda je uspořádána směrem k anodě spínacího tyristorů. Vynález lze použít v obvodech, kde hodnota protékajícího proudu neklesá pod minimální přídrný proud, přičemž hodnota zátěže může být proměnná v širokých mezích a kde se vyžaduje pomalý napěťový skok výstupního napětí při prvním zapnutí.

Description

Vynález se týká tyristorového spínače stejnosměrného proudu jehož hodnota neklesá k nule.

Tyristorový spínač stejnosměrného proudu, jehož hodnota neklesá k nule, vyžaduje kromě zapínacího obvodu též zvláštní vypínací obvod. Známé zapojení tyristorového spínače stejnosměrného proudu používá jako zapínacího obvodu sériové kombinace diaku se zapínacím kondenzát ořem, přemostěným vybíjecím odporem, jíž do serie je případně dále zařazen omezovači odpor a jako vypínacího obvodu sériové kombinace vypínacího kondenzátoru s vypínacím odporem. Spínací napětí diaků činí 20 V až 40 V. To způsobuje, že při zapnutí tyristorového spínače stejnosměrného proudu dojde po zapnutí tyristorů k rychlému napěťovému skoku výstupního napětí z nuly na spínací napětí diaku, i když u zdroje stejnosměrného proudu, připojeného ke vstupním svorkám,narůstá napětí pozvolna. Tento rychlý napěťový skok výstupního napětí je však v některých případech nevýhodný a někdy nežádoucí.

Uvedené nevýhody odstraňuje tyristorový spínač stejnosměrného proudu podle vynálezu, jehož podstatou je, že v zapínacím obvodu je paralelní kombinaci zapínacího kondenzátoru s vybíjecím odporem do serie připojena případně dále Zenerova dioda, jejíž katoda je uspořádána směrem k anodě spínacího tyristorů.

Výhodou tyristorového spínače stejnosměrného proudu podle vynálezu je jeho jednoduchost, možnost použití nenáročného slaboproudého kontaktu ve vypínacím obvodu pro menší spínané proudy, jakož i pomalý napěťový skok výstupního napětí při prvním zapnutí.

Příklady tyristorového spínače stejnosměrného proudu podle vynálezu jsou znázorněny na připojených výkresech, na nichž obr. 1 představuje schéma tyristorového spínače stejnosměrného proudu s tyristorem v kladné větvi, obr. 2 schéma tyristorového spínače stejnosměrného proudu s ty2 ristorem v záporné větvi, 240 790 obr. 3 schéma tyristorového spínače stejnosměrného proudu s tyristorem v kladné větvi a s dalším tyristorem jako spínacím prvkem vypínacího obvodu.

Ke vstupní svorce 1 kladného proudu, pro připojení ke kladnému pólu neznázorněného zdroje stejnosměrného proudu, je připojena anoda spínacího tyristoru Tyl (obr. 1). K výstupní svorce Ol kladného proudu, pro připojení k neznázorněné zátěži, je připojena katoda spínacího tyristoru Tyl. Katoda a řídicí elektroda spínacího tyristoru Tyl jsou spojeny blokovacím odporem R4. Mezi anodu a řídicí elektrodu spínacího tyristoru Tyl je zapojen zapínací obvod Zo, tvořený sériovou kombinací Zenerovy diody ZD, zapínacího kondenzátoru C2, přemostěného vybíjecím odporem R2 a omezovacího odporu R3, přes rozpínací kontakt k2 spínače Spi, přičemž katoda Zenerovy diody ZD je uspořádána směrem k anodě spínacího tyristoru Tyl. Ke katodě spínacího tyristoru Tyl je připojen jedním koncem vypínací obvod Vo, tvořený sériovou kombinací vypínacího kondenzátoru Cl a vypínacího odporu RIt Vypínací obvod Vo je připojen druhým koncem na přepínací kontakt kl přepínače Při. Rozpínací strana přepínacího kontaktu kl je připojena přes srážecí odpor R5 na vstupní svorku 2 záporného proudu, pro připojení k zápornému pólu zdroje stejnosměrného proudu. Zapínací strana přepínacího kontaktu kl přepínače Při je připojena k anodě spínacího tyristoru Tyl. Ke vstupní svorce 2 záporného proudu je připojena výstupní svorka 02 záporného proudu, pro připojení k zátěži. Přepínač Přiia spínač Spi jsou spřaženy a ovládány společným ovládacím prvkam. Je však možné ovládat je samostatně.

Ve schématu podle obr. 2 je spínací tyristor Tyl zapojen v záporné větvi. Tomu je také přizpůsobena polarita spínacího tyristoru Tyl, jakož i zapínací a rozpínací strana přepínacího kontaktu kl přepínače Při. Jinak je zapojení stejné jako na obr.

1.

Ve schématu podle obr. 3 je spínací tyristor Tyl zapojen v kladné větvi. Vypínací obvod Vo je druhým koncem připojen jed-, nak přes rozpínací kontakt k3 spínače Sp2 a s ním do serie zapojeným srážecím odporem R5 na vstupní svorku 2_ záporného proudu, jednak na katodu vybíjecího tyristoru Ty2. jehož anoda je připojena -k anodě spínacího tyristoru Tyl. Katoda a řídicí elektroda vybíjecího tyristoru Ty2 jsou spojeny blokovacím odporem R6, při3

240 790 čemž jeho řídicí elektroda je dále připojena na zapínací stranu přepínacího kontaktu k4 přepínače Př2. Zapínací obvod Zo je připojen k řídicí elektrodě spínacího tyristorů Tyl přes přepínací kontakt\k4 přepínače Př2. Rozpínací strana přepínacího kontaktu je připojena ná řídicí elektrodu spínacího tyristorů Tyl. V tomto zapojení je 'přepínač Při z obr. 1 a 2 nahrazen jednak spínačem Sp2 s rozpínacím kontaktem k3, který spojuje vypínací obvod Vo přes srážecí odpor R5 se vstupní svorkou 2. záporného proudu, jednak vybíjecím tyristorem Ty2, jako spínacím prvkem, který spojuje vypínací obvod Vo s anodou spínacího tyriswru Tyl. Spínač Spi byl naprotitomu nahrazen přepínačem Př2, aby se využilo zapínacího obvodu Zo i pro zapínání vybíjecího tyristoru Ty2. Přepínač Př2 a spínač Sp2 jsou spřaženy a ovládány společným ovládacím prvkem. Je však možné ovládat je rovněž samostatně. Vybíjecí odpor Rl ve vypínacím obvodě Vo všech popsaných zapojení nemusí být tvořen zvláštní součástkou, nýbrž může být v některých případech nahrazen odporem přívodních vodičů.

V neznázorněném alternativním provedení může Zenerova dioda ZD být vynechána.

Po připojení zdroje stejnosměrného proudu ke vstupním svorkám 1 a 2 a zátěže k výstupním svorkám Ol a 02 narůstá napětí zdroje (obr. 1 a 2). Jakmile toto napětí dosáhne velikosti spínacího Zenerova napětí, jež je mnohem nižší než spínací napětí diaku a Činí v praxi až 3 V, otevře se zapínací obvod Zo. Spínací tyristor Tyl otevře hlavní dráhu, zapínací obvod Zo se zkratuje a jeho zapínací kondenzátor 02 se vybije přes vybíjecí odpor R2. Zátěž je napájena proudem tekoucím spínacím tyristorem Zzi, přičemž po zapnutí spínacího tyristorů Tyl dochází k pomalému skoku výstupního napětí. Vypínací obvod Vo se připraví k vypnutí spínacího tyristorů Tyl, to znamená, že se nabije vypínací kondenzátor Cl. K vypnutí spínacího tyristorů Tyl dojde po přepnutí přepínacího kontaktu kl přepínače Při na jeho zapínací stranu a po současném, případně předchozím vypnutí rozpínacího kontaktu k2 spínače Spi. Vypínací kondenzátor Cl se vybije přes vybíjecí odpor Rl a hlavní dráhu spínacího tyristorů Tyl a uzavře jej. K novému zapnutí spínacího tyristorů Tyl dojde po zapnutí rozpínacího kontaktu k2 spínače Spi a po přepnutí přepínacího kontaktu kl přepínače Při na jeho rozpínací stranu. K zapnutí a vypnutí spínacího tyristorů Tyl dochází přepínáním kontaktů kl, k2, aniž by se zdroj stejnosměrného proudu musel zapí4 nat a vypínat. 240 790

K zapnutí spínacího tyristorů Tyl v zapojení podle obr. 3 dochází stejně jako v zapojeních dle obr. 1 a 2. K vypnutí spínacího tyristorů Tyl v zapojení dle obr. 3 dojde po přepnutí přepínacího kontaktu k4 přepínače Př2 na jeho zapínací stranu a po rozepnutí rozpínacího kontaktu k3 spínače 3p2. Vybíjecí tyristor Ty2 otevře pomocí zapínacího obvodu Zo svou hlavní dráhu Vypínací kondenzátor Cl se vybije přes vybíjecí odpor Rl a hlav ní dráhu vybíjecího tyristorů Ty2 a uzavře spínací tyristor Ty2 Po uzavření spínacího tyristorů Tyl se poklesem proudu na své hlavní dráze vybíjecí tyristor Ty2 sám vypne. K novému zapnuti spínacího tyristorů Tyl dojde po přepnutí přepínacího kontaktu k4 přepínače Př2 na jeho rozpínací stranu. K zapnutí a vypnutí spínacího tyristorů Tyl dochází přepínáním kontaktů k3 a k4, aniž by se zdroj stejnosměrného proudu musel zapínat a vypínat.

Stejně pracuje i zapojení, v němž je Zenerova dioda ZD v zapínacím obvodu Zo vynechána.

Tyristonvého spínače stejnosměrného proudu podle vynálezu lze použít v obvodech, kde hodnota protékajícího proudu neklesá pod minimální přídržný proud, přičemž hodnota zátěže může být proměnná v širokých mezích a kde se vyžaduje pomalý napěťový skok výstupního napětí při prvním zapnutí.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   240 790

   Tyristorový spínač stelnošměpjnélio proudu s^zapírlacím obvodem mezi anodou a řídicí elek-trodÓu spXnaaíhu--tyniatQi»u, vázaným rozpínacím kontaktem, kde zapínací obvod obsahuje paralelní kombinaci zapínacího kondenzátorů s vybíjecím odporem, případně dále s touto kombinací do serie zapojeným omezovacím odporem, dále s vypínacím obvodem mezi anodou a katodou spínacího tyristoru, jehož hlavní dráha je zapojena mezi vstupní svorku jedné polarity proudu a výstupní svorku téže polarity proudu a jehož katoda a řídicí elektroda jsou spojeny blokovacím odporem, přičemž vypínací obvod je tvořen sériovou kombinací vypínacího kondenzátoru a vypínacího odporu a připojen jednak přes další rozpínací kontakt a případně přes srážecí odpor, zapojený s ním do serie, na vstupní svorku druhé polarity proudu, jednak přes spínací prvek na anodu spínacího tyristoru, přičemž ke vstupní svorce druhé polarity proudu je připojena výstupní svorka téže polaprooctu.

   rity/f vyznačený tím, že v zapínacím obvodu (Zo) je paralelní kombinaci zapínacího kondenzátorů (C2) s vybíjecím odporem (R2) do serie připojena případně dále Zenerova dioda (ZD), jejíž katoda je uspořádána směrem k anodě spínacího tyristoru (Tyl).