SU1107185A1 - Contact-rectifier switching device - Google Patents

Contact-rectifier switching device Download PDF

Info

Publication number
SU1107185A1
SU1107185A1 SU833594730A SU3594730A SU1107185A1 SU 1107185 A1 SU1107185 A1 SU 1107185A1 SU 833594730 A SU833594730 A SU 833594730A SU 3594730 A SU3594730 A SU 3594730A SU 1107185 A1 SU1107185 A1 SU 1107185A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
saturation
load
rectifier
current
thyristor
Prior art date
Application number
SU833594730A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Васильевич Шипицын
Валент Сергеевич Ухов
Владимир Михайлович Рудный
Владислав Игоревич Лузгин
Владислав Иванович Бронников
Александр Антонович Грицук
Original Assignee
Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова filed Critical Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority to SU833594730A priority Critical patent/SU1107185A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1107185A1 publication Critical patent/SU1107185A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

1. КОНТАКТНО-ВЕНТИЛЬНОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содерж щее главные замыкающие контакты, два дроссел  насыщени / два управ л емых вентил , выводы дл  подклю чени  источника переменного напр  жени  и выводы дл  подключени нагрузки , причем один из выводов дл  подключени  источника перемен го напр жени  соединен с одним из выводов дл  подключени  нагрузки через последовательно соединенные первый дроссель насыщени , главные замыкающие контакты и второй дроссель насыщени , другой вывод дл  подключени  источника переменного напр жени  соединен с другим выводом дл  подключени  нагрузки, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области его применени , в, него введен выпр митель, а каждый дроссель насыщени  снабжен дополнительной обмоткой, причем входы выпр мител  подключены к выводам дл  подключени  нагрузки, дополнительные обмотки соединены последовательно с и подключены к выводам выпр мител . 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введен тиристорный ключ, включенный последовательно с дополнительными обмотками.1. CONTACT VENTILATION SWITCHING DEVICE containing the main closing contacts, two saturation throttles / two controllable valves, leads for connecting an alternating voltage source and leads for connecting a load, one of the leads for connecting a voltage source connected with one of the terminals for connecting the load through a series-connected first inductor of saturation, main closing contacts and a second inductor of saturation, another terminal for connecting a source of alternating voltage It is connected to another output for connecting the load, characterized in that, in order to expand its field of application, a rectifier is inserted into it, and each saturation throttle is provided with an additional winding, the rectifier inputs are connected to the terminals for connecting the load, the additional windings are connected in series with and connected to the outputs of the rectifier. 2. A device according to claim 1, characterized in that, in order to increase speed, a thyristor key is inserted into it, connected in series with additional windings.

Description

Изобретение относитс  к ког«1мути ющим электрическим аппаратам и предназначено дл  бездуговой комму тации электрических цепей переменного тока. Известно контактно-вентильное устройство, содержащее два встречн параллельно включенных в каждую фазу управл емых вентил , параллел но которым включен контактный комм тационный аппарат, причем последовательно с управл емыми вентил ми может быть включено активное сопро тивление 1 . Недостаток такого устройства заключаетс  в том, что в процессе коммутации на резисторе, включенно последовательно с вентил ми, может оказатьс  большое падение напр жени , достаточное дл  поддержани  электрической дуги через размыкаем контакты. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  контактно-вентильное устройство, предназначенное дл  коммутации ток ударного генератора, содержащее быстродействующий контактный аппарат, вспомогательные вентили и дроссели насьЕцени , причем венти ли включены параллельно цеп м из контактного аппарата и соответствую щего дроссел  насыщени  2. Недостаток известного устройства в заключаетс  том,, что посто нно включенные в сеть дроссели насы щени , обладающие нелинейными свой ств-ами, при перемагничивании через каждый полупериод промышленной частоты внос т существенные искажени  формы тока сети. Это ограничивает применение устройства в области уда ных генераторов и не позвол ет использовать его дл  коммутации про мышленной сети 50 Гц. Цель изобретени  - расширение области применени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в контактно-вентильное коммутационное устройство, содержащее глав ные замыкающие контакты, два дроссел  насыщени , два управл емых вентил , выводы дл  подключени  источника переменного напр жени  и вы воды дл  подключени  нагрузки, причем один из выводов дл  подключе ни  источника переменного напр жени соединен с одним из выводов дл  под ключени  нагрузки .через последовательно соединенные первый дроссель насыщени , главные замыкающие конта ты и второй дроссель насыщени , дру гой вывод дл  подключени  источника переменного напр жени  соединен с другим выводом дл  подключени  нагр ки, введен выпр митель, а каждый дроссель н-асыщени  снабжен дополнительной обмоткой,, причем входы выпр мител  подключены к выводам дл  подключени  нагрузки, дополнительные обмотки соединены последовательно и подключены к выходам выпр мител . С целью повышени  быстродействи  в устройство введен тиристорный ключ,.включенный последовательно с дополн и те ль ными о бмотк ами. На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство без тиристорного ключа в цепи дополнительных обмоток; на фиг. 2 - то же, с тиристорным ключом. В предлагае ;ом устройстве нагрузка 1 присоедин е-л-  к источнику переменного напр жени  через последовательно соединенные дроссель 2 насыщени , главные замыкающие контакты 3 и дроссель 4 насыщени , причем параллельно главным замыкающим контактам 3 и дросселю 4 насыщени  подключен тиристор 5, а параллельно этим же контактам 3 и дросселю 2 насыщени  тиристор б. Параллельно нагрузке 1 через выпр митель 7 подключены последовательно соединенные дополнительные обмотки 8 и 9, магнитно св занные с обмотками соответствующих дросселей 2 и 4 насыщени . Обмотки 8и 9(фиг. 2)присоединены к выпр мителю через тиристорно-конденсаторный ключ, в котором использованы включающий 10 и выключающий 11 тиристоры, между которыми включен конденсатор 12 ключа, зар жаемый от внешнего источника напр жени (либо от сети через отдельный выпр митель), причем параллельно выходным зажимам выпр мител  7 может быть подключен конденсатор 13 дл  уменьшени  пульсаций выпр мленного тока через обмотки 8 и 9. Устройство работает следующим образом. При включении отпираетс  тиристор 5или 6 в зависимости от фазы питающего напр жени . При отпирании, например , тиристора 6 ток от источника питани  протекает по цепи: первый зажим источника питани , тиристор 6, дроссель/ 4 намагничивани , нагрузка 1, ДРУ1ЮЙ зажим источника питани . При этом происходит намагничивание дроссел  4 насыщени  и все это врем  ток через тиристор 6 ограничен на допустимом дл  тиристора уровне. После включени  тиристора б замыкаютс  главные замыкающие контакты 3, которью шунтируют тиристор 6 через дроссель 2 насыщени , при этом последний также намагничиваетс  до насьгщенного состо ни . При отпираний первым тиристора 5 процесс включени , происходит аналогично описанному дл  тиристора 6 вследствие симметрии схемы. После включени , тиристоров 5 или 6через дополнительные обмотки 8 и 9начинает протекать ток, выпр мленный с помощью выпр мител  7. Этим током сердечники дросселей намагнич ваютс  определенным образом, в соот ветствии с указанными точками началом и концом обмоток и остаютс  в насыщенном состо нии во всем диапаз не наминальных токов нагрузки. При этом дроссели 2 и 4 имеют малую инд тивность, не перемагничиваютс  и не внос т искажений в форму токов, про текающих через нагрузку 1. При отключении номинальных токов нагрузки процесс происходит следующим образом. Отпираетс  тиристор 5 или 6 в зависимости от фазы питающе напр жени , например тиристор 6. Затем практически без дуги размыкаютс  главные замыкающие контакты 3. После перехода тока в тиристоре через нуль он запираетс  и, если при этом контакты 3 разошлись настолько , что выдерживают переходное восстанавливающеес  напр жение, отключение заканчиваетс . В противном случае следует предусмотреть обеспечение протекани  еще одного полупериода тока через второй проти вофазный; тиристор 5. Наиболее т желым  вл етс  режим отключени  тока короткого замыкани  Дл  повышени  .надежности устройства необходимо ограничить ток через тиристоры 5 или б ниже допускаемой величины. Это достигаетс  н предлагаемом устройстве с помошью дросселей 2 и 4 насыщени , предЕзрительно намагниченных с помощью обмоток 8 и 9. Как только величина тока в цепи превысит номинальное значение,. что имеет место при нарастании тока короткого замыкани  или при пере1 грузках, дроссели 2 или 4 начинают размагничиватьс , при этом (мдук тивность возрастает, что приводит к снижению тока в отключаемой цепи Кроме того, при возникновении корот кого, замыкани  в цепи нагрузки на ней исчезает напр жение U, следовательно , прекращаетс  то-с в намагни чивающих обмотках 3 и 9, в результате чего дроссели 3 и 4 под дейст вием тока короткого замыкани  инте сивно перемагничиваютс  при повыиен ных значени х индуктивностей дроссе лей 2 и 4 насыщени . В соответствии с фазой питающего напр жени  включаетс  один из тирис торов, например, б. Ток через него ограничиваетс  дросселем 4, который в это врем  перемагничиваетс  и имеет повышенную индуктивность. В дальнейшем процесс отключени  идет аналогично отключению номинального тока нагрузки. При необходимости пр пустить второй полупериод тока отпирают тиристор 5, ток через него ограничиваетс  дросселем 2 насывде.ни который в предыдущий полупериод не перемагничивалс , будучи зашунтированным тиристором 6. При соответствующем подборе параетров дросселей 2 и 4 ток короткого замыкани  может быть многократно ограничен, что повышает надежность предлагаемого .устройства и остального оборудовани , облегчаетс  контактна  система по требовани м ограниченного тока. Быстродействие устройства при отключении существенно повышаетс , если ввести в цепь обмоток 8 и 9 тиристорный ключ. При включении устройства одновременно с тиристорами 5 или 6 отпирают тиристор 10 ключа. До этого конденсатор 12 должен .быть предварительно зар жен от внешнего источника питани . При ликвидации короткого замыкани  или при плановом отключении отпираетс  тиристор 11 ключа. В результате тиристор 10 запираетс  током от разр да конденсатора 12, обеспечиваютс  обмотки 8 и 9 и ускор етс  процесс вхождени  дросселей 2 и 4 Б состо ние перемагничиБани  и повышени  их индуктивности , что уменьшает средний ток через устройство. По сравнению с известным предлагаемое устройство не измен ет формы тока через нагрузку, так как при протекании номинального тока сердечHiiKH дросселей насыщени  не перемагничкваьэтс . Это улучшает его техникоэкономические характеристики и расшир ет область применени . Кроме того, облегчаютс  услови  работы вентилей тиристоров , так как при отключении токовкороткого замыкани  насыигающр .ес  дроссели переход т в состо ние перематничиванп  и имеют повышенную индуктивность, что ограничивает величину предельного тока короткого замыкани  и повышает надежность работы устройства и всей питающей цепи. Одновременно обесточиваютс  дополнительные обмотки, намотанные на сердечниках дросселей насыщени , так как при возникновении короткого замыкани  в .цепи нагрузки исчезает напр жение и на выпр мителе от короткого замыкани  питаютс  эти обмотки. Это приводит к ускорению переходного процесса в цепи ограничени  тока короткого замыкани . Применение быстродействующего тиристорного ключа дополнительно ускор ет процесс ограничени  тока, в том числе и номинального тока. Это позвол ет использовать шунтирующие тиристоры 5 и б без специальных охладителей, так как они мало греютс , даже при относительно частых включени х и выключени х устройства. Облегчаетс  контактна  система контактного .аппарата по причине ограничени тока короткого замыкани .The invention relates to electric washing devices and is intended for arc-free commutation of electrical AC circuits. A contact-valve device is known which contains two controlled valves connected in parallel to each phase, in parallel with which a contact switchgear is connected, and active resistance 1 can be switched on in series with controllable valves. The disadvantage of such a device is that in the process of switching on a resistor, connected in series with the valves, there can be a large voltage drop sufficient to maintain the electric arc through the opening of the contacts. The closest to the invention to the technical essence is a contact-valve device intended for switching the current of the percussion generator, containing a high-speed contact device, auxiliary valves and chokes, we areEns, and the valve is connected in parallel to the chains from the contact device and the corresponding saturation throttles 2. Disadvantage The known device consists in the fact that the saturation throttles, which are permanently connected to the network, possess non-linear characteristics during alternating magnetic fluxes The industrial frequency frequency range introduces significant distortions in the shape of the network current. This limits the use of the device in the field of successful generators and does not allow it to be used for switching an industrial network of 50 Hz. The purpose of the invention is to expand the scope. This goal is achieved by the fact that a contact-valve switching device containing main closure contacts, two saturation throttles, two controllable valves, leads for connecting an alternating voltage source and a hook for connecting the load, one of the leads for connecting a source AC voltage is connected to one of the terminals for connecting the load. Through the serially connected first throttle of the saturation, the main closing contacts and the second throttle of the saturation, the other lead for connecting An alternating voltage source is connected to another output for connecting the heating, a rectifier is inserted, and each n-saturation choke is provided with an additional winding, the rectifier inputs being connected to the terminals for connecting the load, the additional windings are connected in series and connected to the rectifier outputs . In order to improve speed, a thyristor key was inserted into the device, which was connected in series with the additional signals. FIG. 1 shows the proposed device without a thyristor key in the circuit of additional windings; in fig. 2 - the same, with a thyristor key. In the proposed device, the load 1 is connected to an alternating voltage source through serially connected saturation inductor 2, main closing contacts 3 and saturation throttle 4, and thyristor 5 is connected parallel to the main closing contacts 3 and throttle 4. same pins 3 and throttle 2 saturation thyristor b. Parallel to the load 1, the series-connected additional windings 8 and 9 are connected via the rectifier 7, which are magnetically connected with the windings of the corresponding throttles 2 and 4 of the saturation. The windings 8 and 9 (Fig. 2) are connected to a rectifier via a thyristor-capacitor switch, which uses 10 switching on and off 11 thyristors, between which a switch capacitor 12 is switched on, charged from an external voltage source (or from a network through a separate rectifier ), and parallel to the output terminals of the rectifier 7, a capacitor 13 can be connected to reduce ripple of the rectified current through the windings 8 and 9. The device operates as follows. When switched on, the thyristor 5 or 6 is opened, depending on the phase of the supply voltage. When unlocking, for example, the thyristor 6, the current from the power source flows through the circuit: the first terminal of the power source, the thyristor 6, the choke / 4 magnetizing, the load 1, and the other terminal of the power source. When this occurs, the magnetization of saturation throttles 4 and all this time the current through the thyristor 6 is limited to a level acceptable for the thyristor. After switching on the thyristor b, the main closing contacts 3 are closed, with which the thyristor 6 is shunted through the saturation throttle 2, while the latter is also magnetized to the maximum state. When the first thyristor 5 is unlocked, the switching on process occurs as described for thyristor 6 due to the symmetry of the circuit. After switching on, the thyristors 5 or 6 through the additional windings 8 and 9 begin to flow a current straightened by rectifier 7. With this current, the cores of the chokes are magnetized in a certain way, according to the indicated points, the beginning and end of the windings and remain in a saturated state throughout range of non-rated load currents. In this case, the chokes 2 and 4 have a low inductance, do not overmultiply and do not distort the shape of the currents flowing through the load 1. When the nominal load currents are switched off, the process proceeds as follows. The thyristor 5 or 6 is turned off depending on the phase of the supply voltage, for example, the thyristor 6. Then the main closing contacts 3 are opened practically without an arc. After the current passes through the thyristor through zero, it closes and, if so, the contacts 3 are separated so that they can withstand the transitional voltage, shutdown ends. Otherwise, provision should be made to ensure the flow of another half-cycle of current through the second opposite phase; thyristor 5. The short-circuit current is the most demanding mode. To increase the reliability of the device, it is necessary to limit the current through the thyristors 5 or b below the permissible value. This is achieved on the proposed device with the help of chokes 2 and 4 of saturation, which are preliminarily magnetized by means of windings 8 and 9. As soon as the current value in the circuit exceeds the nominal value ,. what happens when the short-circuit current increases or when overloading occurs, chokes 2 or 4 begin to demagnetize while (the mutation increases, which leads to a decrease in the current in the circuit to be disconnected. Moreover, when a short circuit occurs, the circuits in the load on it disappear the voltage U, therefore, is terminated in the magnetizing windings 3 and 9, as a result of which the chokes 3 and 4 under the action of the short circuit current re-magnetically re-magnetized at higher inductance values of the saturation 2 and 4 saturation. Simultaneously with the phase of the supply voltage, one of the thyristors is turned on, for example, B. The current through it is limited by the choke 4, which at the time re-magnetizes and has an increased inductance. In the future, the disconnection process is similar to the disconnection of the rated load current. the current is unlocked by the thyristor 5, the current through it is limited by the choke 2, which was not re-magnetized in the previous half-period, being shunted by the thyristor 6. With an appropriate selection of parameters Rossel 2 and 4, the short-circuit current can be repeatedly limited, which increases the reliability of the proposed device and the rest of the equipment, and the contact system is facilitated by the requirements of a limited current. The device's high-speed performance during an outage increases substantially if a thyristor switch is inserted into the winding circuit 8 and 9. When you turn on the device simultaneously with the thyristors 5 or 6 unlock the thyristor 10 key. Prior to this, capacitor 12 must be pre-charged from an external power source. When the short circuit is eliminated or during a planned outage, the thyristor 11 of the key is unlocked. As a result, the thyristor 10 is locked with a current from the discharge of the capacitor 12, windings 8 and 9 are provided, and the process of entering chokes 2 and 4B accelerates the state of the remagnetization and increase of their inductance, which reduces the average current through the device. Compared with the known, the proposed device does not change the current through the load, since the flow of the nominal current of the heart XiiKH of the saturation chokes does not change the magnetic current. This improves its technical and economic characteristics and expands its field of application. In addition, the conditions of operation of the thyristor valves are facilitated, since when the current circuit is disconnected, the chokes turn into rematch and have an increased inductance, which limits the magnitude of the short circuit current and increases the reliability of operation of the device and the entire supply circuit. At the same time, the additional windings that are wound on the cores of the saturation throttles are de-energized, since when a short circuit occurs in the load circuit, the voltage disappears and these windings are fed to the short-circuit rectifier. This leads to an acceleration of the transient process in the short circuit current limiting circuit. The use of a high-speed thyristor switch further accelerates the process of limiting the current, including the rated current. This allows the use of shunt thyristors 5 and b without special coolers, since they are not very warm, even with relatively frequent switching on and off of the device. The contact system of the contact device is facilitated due to the limitation of the short-circuit current.

Claims (2)

1. КОНТАКТНО-ВЕНТИЛЬНОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее главные замыкающие контакты, два дросселя насыщения , два управляемых вентиля, выводы для подключения источника переменного напряжения и выводы для подключения* нагрузки, причем один из выводов для подключения источника переменно го напряжения соединен с одним из выводов для подключения нагрузки через последовательно соединенные первый дроссель насыщения, главные замыкающие контакты и второй дроссель насыщения, другой вывод для подключения источника переменного напряжения соединен с другим выводом для подключения нагрузки, отличающееся тем, что, с целью расширения области его применения, в. него введен выпрямитель, а каждый дроссель насыщения снабжен дополнительной обмоткой, причем входы выпря, мителя подключены к выводам для подключения нагрузки, дополнительные обмотки соединены последовательно С* и подключены к выводам выпрямителя.1. CONTACT-VENT COMMUNICATION DEVICE containing the main closing contacts, two saturation chokes, two controlled valves, conclusions for connection of an alternating voltage source and conclusions for connection * of loading, and one of conclusions for connection of an alternating voltage source is connected to one of conclusions for load connection via series-connected first saturation inductor, main make contacts and second saturation inductor, another output for connecting an AC voltage source I am connected to another terminal for connecting the load, characterized in that, in order to expand the scope of its application, c. a rectifier is introduced to it, and each saturation inductor is equipped with an additional winding, and the inputs of the rectifier and ground are connected to the terminals for connecting the load, the additional windings are connected in series with * and connected to the terminals of the rectifier. 2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен тиристорный ключ, включенный последовательно с дополнительными , обмотками.2. The device pop. 1, characterized in that, in order to improve performance, a thyristor key is inserted into it, which is connected in series with additional windings. Фиг. 1FIG. 1 SU ,,.,1107185 >SU ,,., 1107185>
SU833594730A 1983-05-20 1983-05-20 Contact-rectifier switching device SU1107185A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833594730A SU1107185A1 (en) 1983-05-20 1983-05-20 Contact-rectifier switching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833594730A SU1107185A1 (en) 1983-05-20 1983-05-20 Contact-rectifier switching device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1107185A1 true SU1107185A1 (en) 1984-08-07

Family

ID=21064692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833594730A SU1107185A1 (en) 1983-05-20 1983-05-20 Contact-rectifier switching device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1107185A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СС 192267, кл. Н 01 Н 9/54, 1965. 2. Авторское свидетельство СС W 192923, кл. Н 03 К 17/52, 1965. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9287070B2 (en) High voltage direct current circuit breaker arrangement and method
US5121281A (en) High tension dc current-limiting circuit breaker
CA1043872A (en) Variable flux-reset ferroresonant voltage regulator
SU1107185A1 (en) Contact-rectifier switching device
CN204794015U (en) Electric leakage circuit breaker
CN216904287U (en) Transformer inrush current suppression device based on quick switch
SU1119090A2 (en) Device for de-energizing a.c.and d.c.circuits
RU2273909C1 (en) Electroinductive device
RU127270U1 (en) THREE-PHASE TRANSFORMER
SU1136127A1 (en) Device for adjusting reactive current
RU2014715C1 (en) Alternating voltage thyristor converter
SU877742A1 (en) Thyristorized voltage regulator
US3235785A (en) Frequency changer
SU1035659A1 (en) Device for switching-off ac and dc circuits
JPS59132602A (en) Operation of superconductive coil
SU553692A2 (en) Conductorless AC contactor
SU1649687A1 (en) Three-phase arc steel melting furnace power supply
SU1074672A1 (en) Power supply for d.c.arc welding
SU1046050A1 (en) Three-phase rectifier for resistance welding machines
SU855815A1 (en) Device for limiting short-circuiting current and overvoltage at high-voltage substation
CN116247960A (en) Circulation four-quadrant high-power supply circuit without loop current reactor
SU983768A1 (en) Electromagnet control device
SU1520620A1 (en) Device for current protection against damages in ac circuit
SU1262682A1 (en) Electric drive with device for excitation of synchronous machine
SU1035720A1 (en) Device for protecting rectifier with inductive capacitive filter and inductive load