SU1338052A1 - Коммутатор переменного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  коммутации переменного напр жени  на активно-индуктивной нагрузке , например на статорной обмотке электродвигател . Коммутатор переменного напр жени  содержит трансформатор 1, источник 2 переменного напр жени , нагрузку 3, транзисторы 4.1-4.18, дроссели 5.1-5.4, диоды 6.1-6.10, конденсаторы 7.1-7.4, ре (Л С

Description

1338052

знсторы 8.1.-8,27, шины 9, 10 управл ющих сигналов, шины 11-13 источников положительных и отрицательных напр жений , Лзобретение расшир ет функциональные возможности коммутатора

з к л

1

Изобретение относитс  к электротехнике и автоматике и может быть использовано дл  коммутации переменного напрюкени , на активно-индуктивной нагрузке , например на статорной обмотке электродвигател .

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей коммутатора.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого коммутатора.

Коммутатор содержит трансформатор 1, первична  обмотка которого соединена с шинами источника 2 переменного напр жени , средн   точка вторичной обмотки подключена к первому выводу нагрузки 3 и к общей щине, восемнадцать транзисторов 4.1-4.18, четыре дроссел  5.1-5.4, дес ть диодов 6.1- 6.10, четыре конденсатора 7.1-7.4, двадцать семь резисторов 8.1-8.27, две шины 9.и 10 управл ющих сигналов и ШШ1Ы 11, 12 и 13 источников положительного и отрицательного напр жений Первьш вывод вторичной обмотки 14 трансформатора 1 соединен с эмиттеро транз1 стора 4.1 - р-п-р-типа и катодом диода 6.1, анод которого подключен к аноду диода 6.2, коллектору транзистора 4.1 и эмиттеру транзистора 4.2, коллектор которого соединен с катодами диодов 6.2 и 6.3, вторым выводом нагрузки 3 и коллектором транзистора 4.3, электрод которого подключен к анодам диодов 6.3 и 6.4 и коллектору транзистора 4.4, эмиттер которого соединен с катодом диода 6.4 и выторым выводом вторичной обмотки 15 трансформатора. Базы транзисторов 4.1 и 4.4 соединены через резисторы 8.8 и 8.27 с катодами диодов 6.3 и 6.8 и с первыми выводами дросселей 5.1 и 5.4, вторые выводы

за счет обеспечени  непрерывности тока активно-индуктивной нагрузки при любой фазе (по отношению к сети) и длительности управл ющего сигнала.

1 Ш1.

которых подключены к анодам диодов 6.5 и 6.8, коллекторам транзисторов 4.5 и 4.8, первым выводам конденсаторов 7.1 и 7.4, подключенным через

резисторы к первому и второму выводам вторичной обмотки трансформатора соответственно . Вторые выводы конденсаторов 7.1 и 7.4 соединены с базами транзисторов 4.5 и 4.8, эмиттеры которых подключены к шине 13.

Базы транзисторов 4.2 и 4.3 соединены через резисторы 8.14 и 8.20 с анодами диодов 6.6 и 6.7 и с первыми Выводами дросселей 5.2 и 5.3, вторые выводы которых подключены к катодам диодов 6.6 и 6.7, коллекторам транзисторов 4.6 и 4.7, первым выводам конденсаторов 7.2 и 7.3, подключенным через резисторы к первому и второму

выводам вторичной обмотки соответственно . Вторые выводы конденсаторов 7.2 и 7.3 соединены с базами транзисторов 4.6 и 4.7, эмиттеры которых подключены к шине 12, а базы через

резисторы 8.11 и 8.18 соединены с коллекторами транзисторов 4.12; 4.13 и 4.14-, 4.15. Эмиттеры этих транзисторов соединены с общей шиной.

КЬммутатор работает следующим образом .

Назначение коммутатора заключаетс  в широтно-импульсном управлении током активно-индуктивной нагрузки 3. При поступлении импульсов управл ющего

сигнала на шину 9 транзисторы 4.11; 4.9; 4.5 и 4.18; 4.16; 4.8 отпираютс , в результате чего базы транзисторов 4.1 и 4.4 соедин ютс  с шиной 13. Поскольку напр жение на ней -Е

выбираетс  из услови 

(-Е/ i , (1) то транзисторы 4.1 и 4.4 отпираютс , причем в зависимости от пол рности переменного напр жени  U один из

1 раи:1ист( -,1 и ч. окажетс  г- .пр мом, а другоГ; - в инверсиоь Piijiio- чении. При отрицательном --U паг ру ка- 3 подалгачена через транзистор А.4, днод 6.3 к обмотке 15, при положите льлом U через транзистор ., диод 6.2 - к обмотке 14. Транзистор, иаход щирю  в инверсном включении, зашунтирован диодом 6.1 (6.4), что предотвращает его пробой.

При постуилении импульсов на ш)1ну 10 транзисторы 4.13; 4.6 и 4.15; 4.7 отпира1отс , и базы транзисторов 4.2 и 4.3 соедин ютс  с IUHHOII 12. Поскольку напр жение К на ней Bh;6i:pa- етс  из услови 

J+E макс -F , ( 2)

то транзистор.:

и 4.3 отггир ю гг . При положи ; вльном -и каг рузка 3 .-д- ключепа через транзистор 4.3, диод 6.4 к обмотке 15, nnvi отрицательном - через транзистор 4.2, диод 6.1 к обмотке 14. Транзистор, наход щийс в инверсном включении, зашунтирован одним из диодов 6.2 и 6.3, Ят  обеспечени  непрерывности токов нагрузки 3 в паузе введены диоды 6.9; 6.10 и транзисторы 4.12; 4.17 и 4.10; 4.14. Они обеспечивают инверсное включ -ние транзистороп 4.1; 4.3 при отрилатоль ном и и транзисторов 4.2; 4,4 при положительном --U. Если ток нагрузки в паузе не равен нулю, он замьлкаетс  через транзистор 4.2, диод 6.1, обмотку 14 при положительном и и чере транзисто - 4,3, диод 6.4, обмопсу 15 цри отри тг -ильном и (дп  втек: л: Ц;1 : токов наг ;у:;ки 3) . Втекаю лие токи нагрузки 3 замтпсаютс  в паузе через транзистор 4.1, обмотку 14, диод 6.2 при отриглтелыюм и через транзистор 4.4, диод 6.3, обь отку 15 при поло- жительно - и . Пртг замыкании указанных токов nHBepcifoe включение тра}:зисто- ров 4.1-4.4 замен етс  ир мтлм за счет смены пол рности напр жени  на на- 1грузке от ЭДС самоиндукции индуктивное Ttr нагрузки 3. Резистор 8.8, дроссель 5.1 и диод 6.5; резистор 8.14, дроссель 5.2 и циод 6.6; резистор 8.20, дроссель 5.3 и диод 6,7; резистор В.27, дроссель 5.3 и диод 6.8 ограничивают скорость нарастани  тока базы транзисторов 4.1-4.4, предотг ра- ща  тем саммм протекание сквозных токов при персКпючо1П1И зтих транзисторов . Конденсаторы 7.1-7.4 предотвращают самовозбуждение, обусловлен

1,(- гпра: ит; ь;-.|| i ;; . по 11л Г Пм пи- тгмш  .

Таким обрл зо -}, нетапк имо от по- ЛпГ- Иости U в iipr a.( ycTpoi icTBe о Р е с и е ч и в л с т с   п о л о , и т о л i н а   пол рность - мпульсоп напр жени  на нагрузке 3 при подаче импульсов на юину 9 и отрицательна, - при подаче на шину 10. В паузе обеспечииаетс  чамыкапие тока нагрузки 3 через обмс тк у 14 (15), 1;к:1К1ЧС Нную в данн.ый момент времени в 1;1:отивофазе к Ч оку нагрузки, т.е. ре- купераци  накоплемпш в индуктивности зиергм. Преимуществом предлагаемого устройства г;ере, т и рестнымп  вл етс  обеспечен}; ; непрерывности тока актив- но-индуктГ Л чот нагру при любой фазе (по от -1оп:еJiino к ) и длитель- нч/ ти ynpan-DFiPiiiero смгиала.

Фор м у :i а и ;.; о б р е т е н и  

5

0

5

0

5

0

Коммутатор переменного напр жени , содержа цчй дла транзистора п-р-п-ти- г ; ., коллектор порГ)С)гп из которых сое- динс П с 1;атс); ,(м первого ;1иода и через наг :|узку сети переменного тока - с ог:п/: й ил. ной псгочл ик, - итлии , база рг р-ого транзпсто соединена с псф- г лм пы одом первого т. сзистора, первый вм ол пторог о р.ез1 сг(фа соединен с f-:::.oi второго тра 1зистора, анод пер- ВС1ГО диода соединет с анодом второго диода, трансформатор, вторична  обмотка которою пмрет средшгй вывод, две 1нинь источников управл ю1цих им- Пч льсоп 1-1 inn Tii ст , м ; ;; : мснного тока, о т л и ч а О 1 д и и с   тем, что, с д; .И.0 расширени  фу 1кпиональных возможностей , врсдены шесть диодов, четыре дроссел , чет.грг конденсатора, днадцать п ттэ резисторов, гиина дополнительного источника положительного 1 апр жени , песть р-п-р и дес ть п-р-п-транзисторов, причем пергигчна  обмотка трансс}1ормато11а подключена к тинам сети переменного тока, средний В:.п5од тггортпюй обмоть. и соединен с o6i ( П1ИПОЙ источника питани , первый вывод соедипе ; с катодом второго диода и змит еро первого транзистора р-п-р-типа, коллектор которого соедиг.ен с анодом первого диода , катод которого соединен с кол- лектора: 1И пергого ; транзисторов п-p-n- iiuia, I : , ;i краГи11 Й вывод вторичной обмо Г ки трансформатора соединен с эмиттером второго транзис

5

тора p-n-p-типа и катодом третьего диода, анод которого соединен с анодом четвертого диода, коллектором второго транзистора р-п-р-типа и эмиттером второго транзистора п-р-п- типа, коллектор которого соединен с коллектором первого транзистора п р-п-типа, база первого транзистора р-п-р-типа через третий резистор соединена с катодом п того диода, за- шунтированного первым дросселем, второй вывод первого резистора подключен к аноду шестого диода, зашунти- рованного вторым дросселем, второй вывод второго резистора соединен с анодом седьмого диода, зашунтирован- ного третьим дросселем, база втopo o транзистора р-п-р-типа через четвертый резистор подключена к катоду восьмого диода, зашунтированного четвертым дросселем, анод п того диода соединен с коллектором третьего транзистора п-р-п-типа и через п тый резистор - с первым крайним выводом вторичной обмотки трансформатора, катод шестого диода подключен к коллектору третьего транзистора р-п-р-типа и через шестой резистор - к эмиттеру первого транзистора п-р-п-типа, като седьмого диода соединен с коллектором четвертого транзистора р-п-р-тип и через седьмой резистор - с эмиттером второго транзистора п-р-п-типа, анод восьмого диода подключен к коллектору четвертого транзистора п-р-п типа, эмиттер которого соединен с отрицательной , шиной источника питани  и эмиттером третьего транзистора п-р-п-типа, коллектор которого через первый конденсатор соединен с его базой , котора  через восьмой резистор соединена с коллектором п того транзистора р-п-р-типа, который через дев тый резистор соединен с эмиттером третьего транзистора п-р-п-типа, эмитер п того транзистора р-п-р-типа соединен с шиной дополнительного источника положительного напр жени , эмиттер шестого транзистора р-п-р-типа через дес тый резистор подключен к коллекторам п того и шестого транзисторов п-р-п-типа, которые через одиннадцатый резистор соединены с базой

ВНШШИ Заказ 41А4/55 Тираж 901

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , А

0

5

0

5

0

5

0

п того транзистора р-п-р-типа, эмиттеры с п того по двенадцатый транзисторов п-р-п-типа подключены к общей Шине источника питани , анод дев того диода соединен с первым кра11ним выводом вторичной обмотки трансформатора , катод дев того диода через двенадцатый и тринадцатый резисторы подключен к базам седьмого и одиннадцатого транзисторов п-р-п-типа соответственно , анод дес того диода соединен с вторым крайним выводом вторичной обмотки трансформатора, катод дес того диода через соответствующие четырнадцатый и п тнадцатый резисторы подключен к базам п того и дев того транзисторов п-р-п-типа, базы шестого и двенадцатого транзисторов п-р-п- типа через соответствующие шестнадцатый и семнадцатый резисторы соединены с первой шиной источника управл ющего сигнала, втора  шина которого через соответствующие восемнадцатый и дев тнадцатый резисторы подключена к базам восьмого и дес того транзисторов п-р-п-типа, коллекторы седьмого и восьмого транзисторов п-р-п-типа через двадцатый резистор соединены с эмиттербм и через двадцать первый резистор - с базой третьего транзистора р-п-р-типа, котора  через второй конденсатор соединена с его коллектором , коллекторы дев того и дес того транзисторов п-р-п-типа через двадцать второй резистор соединены с эмиттером и через двадцать третий резистор - с базой четвертого транзистора р-п-р-типа, котора  через третий конденсатор соединена с его коллектором , коллекторы одиннадцатого и двенадцатого транзисторов п-р-п-типа через двадцать четвертый резистор подключены к эмиттеру и через двадцать п тый резистор - к базе шестого транзистора р-п-р-типа, коллектор которого через двадцать шестой и двадцать седьмой резисторы соединен соответственно с базой и эмиттером четвертого транзистора п-р-п-типа, а эмиттеры третьего и четвертого транзисторов р - и - р - типа подключены к положительной шине источника пи - гани .

Подписное

Claims (1)

1. Коммутатор переменного напряжения, 26 содержащий два транзистора п-р-п-типа, коллектор первого из которых соединен с катодом первого диода и через нагрузку сети переменного тока - с общей шпион источник.·! питания, база 30 первого транзистора соединена с первым выводом первого резистора, первый вывел второго резне гора соединен с ба;-.ой второго транзистора, анод первого диода соединен с анодом второго диода, трансформатор, вторичная обмотка которого имеет средний вывод, две шины источников управляющих импульсов и шины сети чоргменного тока, о т л и ч а га гл и й с я тем, что, с 4Q целью расширения 'функциональных возможностей, введены шесть диодов, четыре дросселя, четыре конденсатора, двадцать пять резисторов, пиша дополнительного источника положительного

   45 напряжения, шесть р-п-р и десять п-р-п-транзисторов, причем первичная обмотка трансформатора подключена к шинам сети переменного тока, средний вывод вторичной обмотки; соединен с

   5Q общей шиной источника питания, первый крайний вывод соединен с катодом второго диода и эмиттером первого транзистора р-п-р-тппа, коллектор которого соединен с анодом первого ди55 ода, катод которого соединен с коллекторами перЕ’-ого и ртпрс-го транзисторов n-p-n—j ина, в горой крайний вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с эмиттером второго транзис5 тора p-n-p-типа и катодом третьего диода, анод которого соединен с анодом четвертого диода, коллектором второго транзистора p-n-p-типа и эмиттером второго транзистора п-р-птипа, коллектор которого соединен с коллектором первого транзистора n-p-n-типа, база первого транзистора p-n-p-типа через третий резистор со- ) единена с катодом пятого диода, зашунтированного первым дросселем, второй вывод первого резистора подключен к аноду шестого диода, зашунтированного вторым дросселем, второй ! вывод второго резистора соединен с анодом седьмого диода, зашунтированного третьим дросселем, база второго транзистора p-n-p-типа через четвертый резистор подключена к катоду восьмого диода, зашунтированного четвертым дросселем, анод пятого диода соединен с коллектором третьего транзистора n-p-n-типа и через пятый резистор - с первым крайним выводом ;

   вторичной обмотки трансформатора, катод шестого диода подключен к коллектору третьего транзистора р-п-р-типа и 'через шестой резистор - к эмиттеру первого транзистора n-p-n-типа, катод · седьмого диода соединен с коллектором четвертого транзистора р-п-р-типа и через седьмой резистор - с эмиттером второго транзистора п-р-п-типа, анод восьмого диода подключен к коллектору четвертого транзистора п-р-птипа, эмиттер которого соединен с отрицательной. шиной источника питания и эмиттером третьего транзистора n-p-n-типа, коллектор которого через первый конденсатор соединен с его базой, которая через восьмой резистор соединена с коллектором пятого транзистора p-n-p-типа, который через девятый резистор соединен с эмиттером третьего транзистора n-p-n-типа, эмиттер пятого транзистора p-n-p-типа соединен с шиной дополнительного источника положительного напряжения, эмиттер шестого транзистора p-n-p-типа через десятый резистор подключен к коллекторам пятого и шестого транзисторов η-ρ-η-типа, которые через одиннадцатый резистор соединены с базой пятого транзистора p-n-p-типа, эмиттеры с пятого по двенадцатый транзисторов n-p-n-типа подключены к общей шине источника питания, анод девятого диода соединен с первым крайним выводом вторичной обмотки трансформатора, катод девятого диода через двенадцатый и тринадцатый резисторы подключен к базам седьмого и одиннадцатого транзисторов n-p-n-типа соответственно, анод десятого диода соединен с вторым крайним выводом вторичной обмотки трансформатора, катод 5 десятого диода через соответствующие четырнадцатый и пятнадцатый резисторы подключен к базам пятого и девятого транзисторов n-p-n-типа, базы шестого и двенадцатого транзисторов п-р-птипа через соответствующие шестнадцатый и семнадцатый резисторы соединены с первой шиной источника управляющего сигнала, вторая шина которого через соответствующие восемнадцатый и девятнадцатый резисторы подключена к базам восьмого и десятого транзисторов n-p-n-типа, коллекторы седьмого и восьмого транзисторов п-р-п-типа через двадцатый резистор соединены с эмиттербм и через двадцать первый резистор - с базой третьего транзистора p-n-p-типа, которая через второй конденсатор соединена с его коллектором, коллекторы девятого и десятого транзисторов n-p-n-типа через двадцать второй резистор соединены с эмиттером и через двадцать третий резистор - с базой четвертого транзистора р-п-р-типа, которая через третий конденсатор соединена с его коллектором, коллекторы одиннадцатого и двенадцатого транзисторов п-р-п-типа через двадцать четвертый резистор подключены к эмиттеру и через двадцать пятый резистор - к базе шестого транзистора p-n-p-типа, коллектор которого через двадцать шестой и двадцать седьмой резисторы соединен соответственно с базой и эмиттером четвертого транзистора n-p-n-типа, а эмиттеры третьего и четвертого транзисторов ρ - η - р - типа подключены к положительной шине источника пи гания.