52370 Opublikowano: 20.1.1967 KI. 21c, 47/53 MKP O05f HflSJ &/** UKD K- Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Witold Pawelski, dr inz. Jerzy LucinsH^&4^0i^ ^^^^ Wlasciciel patentu: Politechnika Lódzka (Katedra Elektroniki Przemy¬ slowej), Lódz (Polska) Sposób zalaczania i wylaczania odbiornika pradu zmiennego o duzej mocy za pomoca lacznika tyrystorowego oraz uklad sterujacy lacznik tyrystorowy do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób zalaczania i wylaczania odbiorników pradu zmiennego o duzej mocy za pomoca lacznika tyrystorowego oraz uklad sterujacy lacznik tyrystorowy do stosowania tego sposobu.Znane sa laczniki tyrystorowe w ukladzie od- wrotnierównoleglym dwóch tyrystorów do wlacza¬ nia i wylaczania odbiorników pradu zmiennego o duzej mocy. Laczniki te sa sterowane recznie przyciskiem o malej obciazalnosci pradowej.W ukladzie laczników tyrystorowych pomiedzy bramkami tyrystorów wlaczony jest opornik, któ¬ rego opornosc powinna byc kazdorazowo dostoso¬ wana do napiecia pracy lacznika. Wartosc opornosci tego opornika z jednej strony jest ograniczona war¬ toscia minimalnego pradu niezbednego do zapale¬ nia tyrystorów, a z drugiej strony wartoscia mak¬ symalnego pradu, który móglby spowodowac prze¬ ciazenia, a tym samym uszkodzenia bramek tyry¬ storów, poniewaz prad zaplonowy plynie w czasie calego pólokresu sinusoidy napiecia.Poza tym stosowanie w znanych lacznikach ty¬ rystorowych przycisku recznego ma te jeszcze wa¬ de, ze przyciski te musza podlegac ciaglej konser¬ wacji, a stanowiac nierozlaczna calosc z laczni¬ kiem tyrystorowym, wymagaja obecnosci obslugi w bezposredniej bliskosci lacznika.Koncepcja wynalazku jest umozliwienie zalacza¬ nia i wylaczania odbiorników pradu zmiennego o duzej mocy za pomoca lacznika tyrystorowego, 10 15 25 sterowanego bezstykowo, z jednoczesnym wyelimi¬ nowaniem mozliwosci przeciazenia bramek tyry¬ storów.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze im¬ puls zalaczania, pochodzacy z dowolnego bezstyko- wego przetwornika lub inicjatora pojedynczych im¬ pulsów, doprowadza sie do wejscia przerzutnika bistabilnego, a zapoczatkowany tym impulsem prad sterujacy doprowadza sie do bramki elektronowej, do której doprowadzane sa stale impulsy z genera¬ tora impulsów prostokatnych, a po wzmocnieniu doprowadza sie je do bramek tyrystorów lacznika tyrystorowego, wlaczajac tym samym odbiornik pradu zmiennego o duzej mocy, impuls zas wy¬ laczania, pochodzacy równiez z dowolnego bezisty- kowego przetwornika lub inicjatora pojedynczych impulsów, z tegoz samego zródla co impuls zalacza¬ nia lub tez z innego zródla, doprowadza sie rów¬ niez do wejscia przerzutnika bistabilnego, przery¬ wajac przeplyw pradu sterujacego bramke elek¬ troniczna i zablokowujac przeplyw impulsów prado¬ wych, pochodzacych z generatora impulsów, a tym samym wylaczajac lacznik tyrystorowy, tak ze za¬ równo zalaczanie jak i wylaczanie odbiornika prze¬ biega bezstykowo.Do stosowania sposobu wedlug wynalazku sluzy uklad sterujacy, który ma bramke elektroniczna z dwonia wejsciami i jednym wyjsciem. Przez jedno wejscie przesylane sa impulsy z tranzystorowego generatora impulsów, natomiast do drugiego wej- 5237032370 scia doprowadzane isa impulsy ze" znanego tranzy¬ storowego przerzutnika biistabilnego. Po wyjsciu zas z bramki elektronicznej impulsy pradowe sa doprowadzane poprzez wzmacniacz do bramek ty¬ rystorów lacznika tyrystorowego, podlaczonego do sieci zasilajacej odbiornik pradu zmiennego o du¬ zej mocy.Lacznik tyrystorowy moze byc sterowany wedlug wynalazku równiez impulsami elektrycznymi o przebiegu liniowym w czasie za pomoca znanego dysfcryinln&tora aoiiplitudy w ukladzie Schmitta.Caly uklad zasilany jest pradem stalym ze zna¬ nego zasilacza niskiego napiecia.W celu lepszego zrozumienia istoty wynalazku, w dalszym ciagli opisu zostanie on objasniony szczególowo w przykladzie jego zastosowania z po¬ wolaniem sie na rysunek schematyczny, na którym fig, 1 przedstawia ideowy uklad sterujacy do za¬ laczania i wylaczania jednofazowego odbiornika pradu zmiennego o duzej mocy za pomoca lacznika tyrystorowego, fig. 2 — odmiane ukladu steruja¬ cego, fig. 3 — odmiane ukladu sterujacego dó zala¬ czania i wylaczania odbiorników trójfazowych, fig. 4 — wykresy oscylograficzne przebiegów pra¬ dowych w poszczególnych punktach ukladu steru¬ jacego wedlug fig- 1, a fig. 5 — wykresy oscylo- graficzne przebiegów pradowych w poszczególnych punktach ukladu sterujacego, wedlug fig. ± Uklad sterujacy wedlug wynalazku ma bramke elektroniczna 2 z dwoma wejsciami. Przez jedno wejscie przesylane sa impulsy z tranzystorowego generatora impulsów prostokatnych 3, a do drugie¬ go wejscia doprowadzane sa impulsy z wyjscia zna-' nego tranzystorowego przerzutnika bistabilnego 1, z dwoma odrebnymi wejsciami, iz których jedno jest wejsciem dla impulsów zalaczania, a drugie wejsciem dla impulsów wylaczania.Impulsy zalaczania i wylaczania sa nadawane do przerzutnika bistabilnego z bezstyfeowego przetwor¬ nika lub inicjatora pojedynczych impulsów szpil¬ kowych, tak ze impulsy te ,sa doprowadzane do ukladu sterowania ibezstykowo.Wyjscie bramki elektronicznej 2 jest doprowa¬ dzone poprzez znany wzmacniacz tranzystorowy 4, do pierwotnego Uzwojenia transformatora Ti*, któ¬ rego dwa wtórne uzwojenia sa doprowadzone do bramek tyrystorów % i T2 lacznika tyrystorowego 5 podlaczonego do sieci elektrycznej pradu zmien¬ nego, zasilajacego jednofazowy odbiornik 6 o duzej mocy.Dzialanie ukladu sterujacego wedlug wynalazku jest nastepujace. Odbiornik 6 pradu zmiennego znajduje sie w stanie wylaczenia, a stan przerzut¬ nika bistabilnego 1 jest taki, .ze na. jego wyjsciu napiecie równa sie zero, a impulsy z generatora impulsów 3 nie przechodza przez zablokowana bramke elektroniczna 2 do wzmacniacza 4, przy czym caly uklad jest zasilany pradem stalym o nis¬ kim napieciu ze znanego zasilacza (nie przedsta¬ wionego na rysunku).Impuls szpilkowy, pochodzacy z dowolnego bez¬ stykowego przetwornika lub inicjatora impukdw pojedynczych i doprowadzony do wejscia zalacza¬ nia Wx przerzutnika bistabilnego 1, powoduje zmia¬ ne stanu tego przerzutnika 1, tak ze na jego wyj¬ sciu powstaje napiecie. Zlapiecie to odblokowuje bramke elektroniczna 2, (przez która przeplywaja impulsy wchodzace do niej z generatora impulsów prostokatnych 3 do wzmacniacza tranzystorowe- 5 go 4. Impulsy prostokatne po przejsciu przez trans¬ formator Ti* sa doprowadzane do bramek tyrysto¬ rów Tx i T2 lacznika tyrystorowego S co powoduje staly przeplyw pradu elektrycznego z sieci jedno¬ fazowej do odbiornika pr^adu 6 o duzej mocy. 10 Impuls szpilkowy doprowadzony do wejscia wy¬ laczania W2 przerzutnika bistabilnego 1 powoduje zablokowanie elektronicznej bramki 2, tak ze im¬ pulsy prostokatne z generatora impulsów 3 nie przedostaja sie do wzmacniacza 4 Oraz do bramek 15 tyrystorów lacznika tyrystordWegO 9* fra skutek czego nastepuje przerwa w doplywie pradu do od¬ biornika 6.Na fig. 4 przedstawione sa wykresy oscy 1ogra- ficzne przebiegów pradowych w punktach A, B, C, 20 D, E i F G ukladu sterujacego przy jednakowej podstawie czasu oscylografu, przy czym punktowi A odpowiada wejscie zalaczania Wt, a punktowi B wejscie wylaczania W2 przerzUtnika bistabilnego 1.Doprowadzanie do bramek tyrystorów Tx i T2 25 impulsów prostokatnych, a nie ciaglych, zabezpie¬ cza je przed przeciazeniem, a tym samym przed uszkodzeniem lacznika tyrystorowego, dzieki czemu umozliwione jest zwiekflzertie Wartosci amplitudy impulsów zaplonowych zapewniajac przy tym duza J0 pewnosc pracy lacznika tyrystorowego w szerokim zakresie zmian napiecia zasilajacego.W przypadkach, gdy zalaczenie lub wylaczenie odbiornika pradu zmiennego o duzej mocy powin¬ no byc Uzaleznione bezposrednio od okreslonej |5 wartosci wielkosci zmieniajacej sie cyklicznie w Sposób ciagly w czasie^ stosuje sie impulsy dopro¬ wadzane 60 wejsc Wi i W2 przerzutnika bistabil¬ nego 1 z dyskryminatora amplitudy 7 (fig. 2) z wej¬ sciem 1^3 do którego doplywaja impulsy z dowol- 40 nego przetwornika wielkosci nieelektrycznej na wielkosc elektryczna, zmieniajaca sie w czasie w sposób ciagly. Takidyskrymittator amplitudy 7 mo¬ ze zawierac do tego celu na przyklad najprostszy zrtany uklad Schmitta. 45 Na fig. 5 pfzedstawione sa wykresy oscylogra- ficzrte przebiegów pradowych w punktach H, A, B, C, «, £ i #G.Z chwila gdy wzrastajaca wielkosc elektryczna zmieniajaca sie w sposób ciagly w czasie, z prze- 50 twornika wielkosci nieelektrycznej na wielkosc elektryczna, przylozona do wejscia W3, osiagnie nastawiona warttisc, dyskryrhinaitor amplitudy 7 wytwarza impuls szpilkowy, doprowadzany nastep¬ nie do wejscia Wi pfzerzUtnilka bistabilnego 1, któ¬ ry wytwarza napiecie i zalacza odbiornik pradu zmiennego 8, natomiast z chwila, gdy ta sama, lecz malejaca wielfcdsc elektryczna, przylozona do wej¬ scia W3 obnizy sie ponizej nastawionej wartosci, dyskrymirtatof amplitudy 7 wytwarza impuls do- 60 prowadzony do wejscia 1¥2 p^eltzutnd&a bistabil¬ nego i, Kasujac napiecia^ a tym samym wylACtsiAn odbiornik 9. $a fig. 3 .przedstawiona jest odmiana ^ukladu sterujacego do zalaczania odbiornika trójfazowego. •s Ta odmiana ukladu sterujacego rózni sie od ukla-5 52370 6 dów sterujacych opisanych w zwiazku z fig. 1 i 2 tym, ze ma transformator Trlf zawierajacy szesc uzwojen wtórnych polaczonych z szescioma bram¬ kami szesciu tyrystorów T3, T4, T5, T6, T7, T8 trój¬ fazowego- lacznika tyrystorowego 8.Impuls zalaczania powoduje jednoczesne zalacza¬ nie napiecia we wszystkich trzech fazach pradu zmiennego zasilajacego trójfazowy odbiornik 9 o duzej mocy, natomiast impuls wylaczania powo¬ duje kasowanie napiecia na odbiorniku 9, przy czym chwile wylaczania poszczególnych jego faz sa przesuniete wzgledem siebie w czasie o wielkosc rzedu 10 milisekund. PL