SU1162029A1

SU1162029A1 - Трехфазный тиристорный коммутатор

Info

Publication number: SU1162029A1
Application number: SU833674668A
Authority: SU
Inventors: German V Fedorov
Original assignee: German V Fedorov
Priority date: 1983-12-19
Filing date: 1983-12-19
Publication date: 1985-06-15

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики для подключения нагрузок к питающей сети переменного тока. 5

Известен переключатель многофазных цепей переменного тока, содержащий силовую часть из встречно-параллельно включенных тиристоров в каждой фазе и блок управления, состоя- 10 щий из трансформаторов напряжения с вторичными обмотками, подключенными к управляющим цепям тиристоров, а первичными - через диодные мосты с маломощными тиристорами^, а также 15 содержащий трансформатор управления с диодно-транзисторным ключом [ΐ^ .

Недостатком данного устройства является низкая надежность работы, обусловленная наличием трансформа- 20 торов и тепловыми потерями в цепях 'управления тиристоров в период их проводимости.

Наиболее близким техническим решением к данному является трех- 25 фазный тиристорный коммутатор, содержащий в каждой коммутирующей фаI

зе соединенные параллельно силовой диод и силовой тиристор, у которых точка соединения анода силового диода с катодом силового тиристора соединена с входной шиной фазы, анод силового тиристора.соединен через первый диод управления и стабилитрон с управляющим электродом силового тиристора, управляемый вентиль, вклю- ³³ченный между точкой соединения анода первого диода с катодом стабилитрона' и входной шиной фазы, второй диод управления и резистор. Точка соединения анода первого диода управления с катодом стабилитрона в каждой фазе соединена через соответствующий первый резистор с точкой , соединения катодов управляемых вентилей, аноды управляемых вентилей соединены через вторые диоды управления с катодами соответствующих силовых тиристоров и через третьи диоды управления и вторые ставилитроны с их управляющими электродами, а точки соединения анодов третьих диодов управления с катодами вторых стабилитронов через вторые резисторы соединены с шиной управления [2].

Недостатком данного устройства является низкая надежность работы, обусловленная наличием третьих диодов управления и вторых резисторов и возможностью ложного запуска по силовой цепи ввиду связи ее с цепями управления.

Цель изобретения - повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном тиристорном коммутаторе, содержащем в каждой коммутируемой фазе соединенные параллельно силовой диод и силовой тиристор, у которых точка соединения анода силового диода с катодом силового тиристора соединена с входной шиной фазы, анод силового тиристора соединен через первый диод управления и стабилитрон с управляющим электродом силового тиристора, управляемый вентиль, включенный между точкой соединения анода первого диода с катодом стабилитрона и входной шиной фазы, второй диод управления и резистор, катод второго диода управления соединен с точкой соединения анода первого диода с анодом управляемого вентиля, кфторый выполнен в, виде фототиристора, анод второго диода управления через резистор соединен с входной шиной следующей фазы, а входы фототиристоров коммутируемых фаз соединены между собой последовательно и подключены к входу управления.

На чертеже приведена принципи:альная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство состоит из силовых тиристоров 1-3, к которым встречнопараллельно подключены силовые диоды 4-6. Коммутируемое напряжение подается на шины фаз А, В, С.

Для переключения тока в цепях управления силовыми тиристорами .1-3 служат стабилитроны 7-9 и первые диоды управления 10—12, которые включены последовательно между анодами и управляющими электродами соответствующих силовых тиристоров 1-3.

Для управления моментом включения и выключения устройства служит блок управления 13, состоящий из фототиристоров 14-16, соединенных через последовательно включенные вторые диоды управления 17-19 и резисторы 20-22 в треугольник. Точки соединения анодов фототиристоров 14-16 с катодами соответствующих вторых диодов управления соединены с анода3

1162029

4

ми первых диодов управления соответствующих фаз коммутации, а ка- .

тоды фототиристоров 14-16 соединены

с катодами соответствующих силовых

тиристоров 1-3.

Для управления устройством служат шины управления, соединенные с управляющими входами фототиристоров 14-16.

Устройство работает следующим образом.

При наличии тока в управляющих цепях фототиристоров 14-16 последние открываются и шунтируют управляю щие переходы силовых тиристоров 1-3, поскольку остаточное напряжение на них мало по сравнению с более высоким порогом пробоя стабилитронов 7-9. Силовые тиристоры 1-3 вследствие этого закрыты, и напряжение на нагрузке равно нулю.

Рассмотрим процессы в устройстве, если ток в управляющих цепях фототйристоров 14-16 прервался в момент времени <АЗС=О. В этом случае запирается фототиристор 15 и включается силовой тиристор 2 по цепи: фаза С, резистор 21, второй диод 18, стабилитрон 8, управляющий переход силового тиристора 2, фаза В. На время включения силового тиристора к закрытому фототиристору 15 прикладывается прямое напряжение, определяемое амплитудой линейного напряжения и_с8 и соотношением величин сопротивления резистора 21 и управляющего перехода, составляющее для сети 380/220 В 15-20 В. После включения силового тиристора 2 ток управления отводится посредством первого диода 11 и открытого силового тиристора 2 в сеть по цепи: фаза С', резистор 21, второй диод 18, первый диод 11, силовой тиристор 2, фаза В. Цепь управления в этом случае полностью отключается;, так как шунтируется более низкоомной цепью и меньшим остаточным напряжением силового тиристора 2 по сравнению с более высоким порогом стабилитрона 8.

В силовых цепях ток течет от фа- . зы С через силовой диод 6, нагрузку, силовой тиристор 2 к фазе В, по мере роста нагрузочный ток протекает также от фазы А через силовой диод 4, нагрузку, силовой тиристор 2 к фазе В.

С момента времени Со С= (фототиристор 16 закрыт) к управляющему переходу силового Тиристора 3 через стабилитрон 9 при отсутствии первого диода 12 прикладывалось бы опережающее на 30 эл. град, анодное напряжение тиристора напряжение управления, определяемое линейным напряжением и_Дс, но благодаря диоду ток, определяемый указанным напряжением и резистором 22, отводится в сеть по цепи: фаза А, резистор 22, второй диод 19, первый диод 12, силовой диод 6 (смещенный током нагрузки в прямом направлении), фаза С, минуя управляющий переход силового тиристора 3, при этом фототиристор 16 в промежутке _ " я

времени со С= -θ - у находится под остаточным напряжением первого диода 12 и силового диода 6, составляющим примерно 1,5-2 В.

ПриО) С= силовой диод 6 запирается и ток управления смещается в цепи управляющего перехода силового тиристора 3 по цепи: фаза А, резистор 22, второй диод 19, стабилитрон 9, управляющий переход силовогб тиристора 3, фаза С,- открывая его. При этом в течение 10-30 мкс (время включения силового тиристора) закрытый фототиристор 16 находится под прямым напряжением, определяемым мгновенным значением линейного напря• 47 1

жения и^_с=и_т зт "β ⁼ 2" ^и соотношением величин сопротивлений резистора 22 и управляющего перехода силового тиристора 3 и составляющим 7-10 В (для сети 380/220 В). После открытия силового тиристора 3 через него и первый диод 12 протекает ток, разгружая управляющий переход.

После того, как открылся силовой тиристор 3, к фототиристору 16 прикладывается в промежутке времени ΊΓ 7 /ν,

СоС= ·=- - -т- н остаточное напряжение 3 о

первого диода 12 и силового тиристора 3, равное примерно 1,5-2 В.

Включение силового тиристора 1 и далее силового тиристора 2 происходит аналогично силовому тиристору 3.

Ниже приведена таблица коммутации силовых тиристоров и диодов

5

1162029

6


Фаза	I элемент схемы	0-\|	-И 2Ϊ з · 3	3	1?- «Г 3	41? 51? 3 " 3

А

- χ χ х

*·

X - - XXX

По сравнению с прототипом, предложенный трехфазный тиристорный коммутатор позволяет обойтись более простым схемным решением, обеспечить мутацию нагрузки, что приводит к повышению надежности его работы.

ком

/» δ

о

Claims

ТРЕХФАЗНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий в каждой коммутируемой фазе соединенные параллельно силовой диод и силовой тиристор, у которых точка соединения анода силового диода с катодом силового тиристора соединена с входной шиной фазы, анод силового тиристора соединен через первый диод управления и’ стабилитрон с управляющим электродом силового тиристора, управляемый вентиль, включенный между точкой соединения анода первого диода с катодом стабилитрона и входной шиной фазы, второй диод управления и резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, катод второго диода управления соединен с. точкой соединения анода первого диода с анодом управляемого вентиля, который выполнен в виде фототиристора, анод второго диода управления через резистор соединен с входной шиной следующей фазы, а входы фототиристоров коммутируемых фаз еоеди- . йены между собой последовательно и подключены к входу управления.

>

ί 1162029 2