SU1429311A1

SU1429311A1 - Устройство управлени силовым коммутатором

Info

Publication number: SU1429311A1
Application number: SU874211415A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Заварихин; Виктор Михайлович Горбачев; Александр Мефодьевич Табунщик; Алексей Григорьевич Шустик; Владимир Михайлович Дяденко
Original assignee: Николаевский Кораблестроительный Институт Им.Адм.С.О.Макарова; Предприятие П/Я Р-6041
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1988-10-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам силовых преобразователей, и предназначено дл подключени к сети переменного тока активно-индуктивньпс нагрузок . Цель изобретени - повышение надежности устройства за счет исключени выбросов тока в момент коммутации и снижени по терь. мощности в цеп х управлени силового коммутатора. Это достигаетс введением датчика 7 тока, формировател 8 синхроимпульсов тока, выпр мител 10 с пассивным фильтром, позвол ющих после подачи сигнала включени на шину 14 включени оставить неизменным состо ние триггера 3 до по влени первого синхроимпульса на выходе формировател 1 синхроимпульсов. Последний устанавливает триггер 3 в единичное состо ние, и его сигнал открывает силовой коммутатор 5. Ток, возникающий в цепи нагрузки 6, преобразованный датчиком 7 тока в сигнал управлени , через элемент И 9, инвертор 11, элемент Н 12 исключает запрещенное состо ние RS- триггера 3. 2 ил. (Л

Description

Г,

4

to

со

СлР

з

114

: Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам с| ловой преобразовательной техники, и предназначено дл подключени к сети переменного тока активно-индуктив- йых нагрузок в электронных системах, йодержащих высокочувствительные элементы с низкой помехозащищенностью.

Целью изобретени вл етс повыше- ие надежности за счет исключени вы- lipocoB тока в момент коммутации и сни кени потерь мощности в цеп х управле :ш силового коммутатора. 1 На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства управлени силовым |коммутатором; н фиг. 2 - временные диаграммы напр жений и токов.

, Устройство управлени силовым ком- |мутатором содержит.формирователь 1 синхроимпульсов напр жени , вход ко- |торого соединен с источником 2 переменного тока, RS-триггер 3, соеди - ненный своим выходом с усилителем 4 мощности, выход которого подключен к управл ющим электродам силового коммутатора 5, выполненного, например, в виде встречно-включенных т.иристоров или симметричного тиристора, через который к источнику 2 переменного тока подключена активно-индуктивна нагрузка 6, содержаща в своей электрической цепи датчик 7 тока, выход которого соединен с входом формировател 8 синхроимпульсов тока, подключенного выходом к первому входу второго элемента И 9, и с входом выпр мител 10 с пассивным фильтром, подключенного выходом к второму входу второго эле- мента И 9 и входу второго инвертора 11, выход которого подключен к тре- . тьему входу первого элемента И 12, первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 соединен со вторым входом первого элемента И 12 и выходом формировател 1, шина 14 включени соединена с первым входом первого 12 и третьим входом второго 9 элементов И, выход второго элемента И 9 подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 15, а выход первого элемента И 12 - к второму входу первого элемента ИЛИ 15 и второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, S-вход RS-триггера 3 соединен с выходом первого элемента ИЛИ 15, R-вход RS-триггера 3-е выходом второго элемента ИЛИ 16, к входам ..которого подключены выходы элемента ,

д - - j

20 25 30 35 40 д

50

5

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 и первого инвертора 17 .

На фиг. 2 изображены временные диаграммы работы устройства, где по оси абсцисс отклада1ваетс врем ., в течение которого происходит изменение напр жений и токов, а по оси ординат - уровни напр жений и токов в различных точках схемы предлагаемого устройства; и - питающее напр жение; i - ток иа- грузки; У4 - уровень напр жени на /выходе .формировател 1 синхроимпульсов напр жени ; U - напр жение на выходе формировател 8 синхроимпуль™ сов тока; U - напр жение выпр мител 10 с пассивным фильтром; Uy - напр жение второго инвертора П ; U - на- пр жение первого элемента И 12; напр жение второго элемента И 9; Ug - напр жение на шине 14 включени ; Ug - напр жение на выходе первого элемента ИЛИ 15 и на S-входе RS-триггера 3; напр жение на выходе первого инвертора 17; U - напр жение элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13; U - напр жение на выходе второго элемента ИЛИ 16 и Е входе RS-триггера 3) U, - напр жение на выходе RS-триггера 3 и входе усилител 4 мощности.

Устройство работает следующим образом .

Формирователь 1 синхроимпульсов напр жени преобразует сетевое напр жение в короткие импульсы, совпадающие с точкой перехода через ноль синусоидального напр жени . При отсутствии сигнала включени на щине 14 включени первый 12 и второй 9 элементы И закрыты, т.е. на их выходах присутствуют потенциалы нулевого уровн . При этом на выходе первого элемента ИЛИ 15 и, следовательно, S-входе RS-триггера 3 потенциал равен нулю. На выходе первого инвертора 17 будет единичный потенциал, который через второй элемент ИЛИ 16 воздействует на R-вход RS-триггера 3. Триггер 3 находитс в сброшенном состо нии, т.е. на его выходе и, следовательно , входе усилители 4 мощности будет нулевой потенциал, силовой коммутатор 5 закрыт, и ток через нагрузку 6 не протекает. Подача сигнала включени tbKj производитс в любой момент времени (фиг. 2).

При подаче сигнала включени на щину 14 включени , в момент времени tftKN (фиг. 2), к одному из трек входов первого и второго элементов И 9 и 12 прикладываетс потенциал высокого уровн . К R-входу RS-триггерз 3 через первый г нвертор 17 рикладыва- етс сигнал нулевого , но триг rap 3 остаетс в прежнем состо нии до по влени первого синхроимпульса напр жени на выходе формировател 1 синхроимпульсов напр жени в момент времени t (фиг. 2), который устанавливает триггер 3 в единичное состо ние . Данный сигнал усиливаетс усилителем 4 мощности и открывает силовой коммутатор 5, подключа нагруз- ку б к источнику 2 переменного тока. В цепи наг гуэки 6 возникает ток, при 2ТОМ в момент ззрамени t (фиг. 2) на выходе выпр мител 10 с пассивным фильтром по вл етс сигнал высокого уровн как-результат преобразовани сигнала с датчика 7 тока, который поступает на вход второго элемента И 9, преобразуетс вторым инвертором 11 в сигнал нулевого уровн и закры- вает первый элемент И 12. Запрещенное состо ние RS -триггера 3, когда на оба его входа подаютс потенциалы высокого уровн , исключаетс элементом ИС- кдаЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 дл момента време- ни t,,. В момент времени tj (фиг. 2), когда сетевое напр жение проходит в очередной раз через ноль, синхроимпульс с вьгхода формировател I синхроимпульсов напр жени через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 и элемент ИЛИ 16 устанавливает RS-триггер 3 в нулевое состо ние, благодар чему обесточиваетс цепь управлени силового коммутатора 5. Но в св зи с тем, что на- грузка 6 носит активно-индуктивный характер, ток в нагрузке 6 протекает в течение времени, соответствующего фазовому сдвигу между вектором напр жени и вектором тока (интервал tj-tA, фиг. 2). При переходе тока нагрузки через ноль (момент времени t4, фиг. 2) формирователь 8 синхроимпульсов тока вырабатывает импульс, который через второй элемент И 9 и первый элемент ИЛИ 15 поступает на S-вход RS-триггера 3 и устанавливает его в единичное состо ние, включив тем самым силовой коммутатор 5. Далее процесс включени силового комму- татора 5 происходит при переходе тока нагрузки через ноль (моменты вре-. мени tg, tj, фиг. 2), а обесточива- ние цепи управлени силового коммутатора 5 - в моменты перехода через ноль сетевого напр жени (MOMeiiT . п 10:мени te 5 t-. фт5Г. 2). При ;, Правл ющйго сигнала с шиаы 14 BKJTIO-- чени (момент-времени t , фиг. 2) на входы первого 12 и второго 9 элементов И поступает сигнал нулевого уровн , следовательно, эти элементы закрываютс . На S-входе RS-триггера устанавливаетс ноль, а на R-вход через первый инвертор 17 поступает единичный сиглал, который устанавливает триггер 3 в нулевое состо ние. В результате устройство отключает нагрузку б от источника 2 переменного тока. При необходимости коммутаци трехфазной нагрузки с нулевым прово дом возможно использование устройства в каждой из фаз.

Claims

Формула изобретени

Устройство управлени силовым коммутатором , содержащее формирователь синхроимпульсов напр жени , вход ко торого соединен с источником переменного тока, RS-триггер, соединенньй своим выходом с усилителем мощности, вьпсод которого подключен к управл ю- щим электродам силового коммутатора, последовательно с которым к сети переменного тока подключена .активно-индуктивна нагрузка, первый инвертор, вход которого .соединен с шиной включени и с первым входом первого элемента И, второй вход к;оторого соединен с выходом формировател синхроимпульсов напр жени , отличающеес тем, что, с целью повышени надежности, в него введены датчик тока, формирователь синхроимпульсов тока, выпр митель с пассивным фильтром, второй элемент И, второй инвертор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элементы ИЛИ, выход последнего соединен с R-входом RS- триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход датчика тока соединен с входом формировател синхроимпульсов тока, подключенного выходом к первому входу второго элемента И, и с входом выпр мител с пассивным фильтром, подключенного выходом к второму входу второго элемента И и через второй инвертор к третьему входу первого элемента И, выход формировател синхроимпульсов напр жени подключен к пер8ому ВХОДУ элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, Шина включени соединена с третьим ходом второго элемента И, выход второго элемента И подключен к первому ШхоДу первого элемента ИЛИ, выход ittepBoro элемента И - к второму входу

1 4293116

первого элемента ИЛИ и к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, к первому и второму входам второго элемента ИЛИ подключены соответственно выходы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первого инвертора.