SU790316A1

SU790316A1 - Ac switching device

Info

Publication number: SU790316A1
Application number: SU782642265A
Authority: SU
Inventors: Леонид Илларионович Достов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7676
Priority date: 1978-07-12
Filing date: 1978-07-12
Publication date: 1980-12-23

Description

1one

Изобретение относитс к автоматике , а именно к коммутационной аппа-. ратуре и может быть использовано в качестве коммутатора дл однофазных и трехфазных приводов механизмов, в частности, электродвигателей и трансформаторов, работающие в непрерывном и повторно-кратковременном режимах, а также в устройствах защиты .The invention relates to automation, in particular to a switching device. It can also be used as a switch for single-phase and three-phase drives of mechanisms, in particular, electric motors and transformers, operating in continuous and intermittent modes, as well as in protection devices.

Известен коммутатор переменного тока, содержащий два встречно-параллельно включенных тиристора, соединенных через нагрузку с шинами источника питани , последовательную цепочку , состо щую из резистора, диода и конденсатора, ключевой транзистор, коллектор которого соединен с управл ющим электродом одного тиристора, эмиттер через конденсатор последовательной цепочки соединен с катодом того же тиристора. Кроме того, устройство содержит схему управлени на другом транзисторе и двухпозиционный ключ ll.An alternating current switch comprising two anti-parallel-connected thyristors connected via a load to the power supply buses, a series circuit consisting of a resistor, a diode and a capacitor, a key transistor whose collector is connected to the control electrode of one thyristor, an emitter through a series capacitor the chain is connected to the cathode of the same thyristor. In addition, the device contains a control circuit on another transistor and a two-way switch ll.

Однако; известный коммутатор обладает недостатком - низка надеж- . ностъ работы.But; The known switch has a disadvantage - low reliability. no work.

Известен также коммутатор переменно ,го тока,, содержащий первый иAlso known switch alternating current, containing the first and

второй встречно-параллельно включенные тиристоры, соединенные через нагрузку и непосредственно с шинами источника питани , причем к управл ющему электроду и-катоду первого тиристора подсоединен ограничительный диод, первую и вторую цепочки, выполненные кажда из последовательно соединенных резистора, диода иthe second anti-parallel thyristors connected through a load and directly to the power supply buses, with a limiting diode connected to the control electrode and the cathode of the first thyristor, the first and second chains made each of a series-connected resistor, diode and

10 конденсатора, одна из которых включена через ограничительный диод первого тиристора между шинами источника питани , а втора подсоединена параллельно нагрузке, ключевой транзи 5 стор, коллектор которого соединен с управл ющим электродом второго тиристора , эмиттер через конденсатор второй цепочки соединен с катодом того же тиристора, а также резисторы10 capacitors, one of which is connected through the limiting diode of the first thyristor between the power supply buses, and the second is connected in parallel to the load, a key switch 5, the collector of which is connected to the control electrode of the second thyristor, the emitter is connected to the cathode of the same thyristor through the capacitor of the second thyristor as well as resistors

20 L2.20 L2.

Недостатком вл етс низка надежность работы.The disadvantage is low reliability.

Цель изобретени - повышение надежности работы коммутатора переменного тока, содержащий первый иThe purpose of the invention is to improve the reliability of the AC switch, containing the first and

второй встречно-параллельно включенные тиристоры, соединенные через нагрузку и непосредственно с шинами источника питани , причем к управл ющему электроду и катоду первогоthe second anti-parallel thyristors connected through the load and directly to the power supply buses, and to the control electrode and the cathode of the first

тиристора подключен ограничитель . ный дио, первую и вторую цепочки, выполненные кажда из последовательно соединенных резистора, диода и конденсатора, одна из которых включе на через ограничительный диод первого тиристора между шинами источника питани , а втора подсоединена параллельно нагрузке, ключевой транзистор , коллектор которого соединен с управл ющим электродом второго тиристора , эмиттер через конденсатор второй цепочки соединен с катодом того же тиристора, а также резисторы , введены разв зывающий диод, стабилитрон и оптрон, выход которого подключен одним из выводов к аноду диода первой цепочки, а другим - к катоду первого тиристора, а светодиод оптрона через разв зывающий диод подключен к точке соединени катода-диода и резистора первой цепочки и к шине источника питани , при этом анод стабилитрона подключен к точке соединени эмиттера ключевого транзистора и конденсатора второй цепочки, а катод стабилитрона к катоду диода этой цепочки, база ключевого транзистора через один из резисторов.соединена с общей точкой диода и стабилитрона, а через другой резистор - к катоду второго тиристора .thyristor connected limiter. Diode, first and second chains, made of each series-connected resistor, diode and capacitor, one of which is connected through the limiting diode of the first thyristor between the power supply buses, and the second is connected in parallel to the load, the key transistor, the collector of which is connected to the control electrode the second thyristor, the emitter through the capacitor of the second chain is connected to the cathode of the same thyristor, as well as the resistors, the decoupling diode, the zener diode and the optocoupler, the output of which is connected by one from the leads to the anode of the diode of the first chain, and the other to the cathode of the first thyristor, and the LED of the optocoupler connects through the connecting diode to the connection point of the cathode-diode and resistor of the first chain and to the power supply bus, while the anode of the zener diode transistor and capacitor of the second chain, and the cathode of the Zener diode to the cathode of the diode of this chain, the base of the key transistor through one of the resistors. connected to the common point of the diode and the Zener diode, and through the other resistor to the cathode of the second thyristor .

На чертеже представлена принципиальна схема коммутатора переменного тока.The drawing is a schematic diagram of an AC switch.

Силовые тиристоры 1 и 2 включены в цепь 3 нагрузки. К шинам источника питани подключена последовательна цепочка, из резистора 4, диода 5, накопительного конденсатора б и ограничительного диода 7. Парсшлельно накопительному конденсатору 6 и ограничительному диоду 7, соединенных последовательно, подключен выход оптрона 8, светодиод которого через разв зывающий диод 9 и резистор 4 подключен к шинам источника питани .Power thyristors 1 and 2 are included in the load circuit 3. A power supply is connected to the power supply buses from resistor 4, diode 5, storage capacitor b and limiting diode 7. Partially storage capacitor 6 and restricting diode 7 connected in series, the output of the optocoupler 8 is connected, the LED through which decoupling diode 9 and resistor 4 connected to power supply buses.

К катоду ограничительного диода 7 подключен, управл ющий электрод тиристора 1, а к управл ющему электроду тиристора 2 - коллектор ключевого транзистора 10. Эмиттер ключевого .транз(истора 10 подключен к накопительному конденсатору 11 второй после дсзвательной цепочки, состо щей из упом нутого конденсатора 11, стабилитЬона 12, диода 13 и резистора 14, а эа транзистора 10 через резистор 15 подключена к катоду диода 13 и через резистор 16 к катоду тиристора 2The control electrode of the thyristor 1 is connected to the cathode of the limiting diode 7, and the collector of the key transistor 10 to the control electrode of the thyristor 2. The emitter of the key transistor (the head 10 is connected to the storage capacitor 11 second after the dividing circuit consisting of the aforementioned capacitor 11 , the stabilizer 12, the diode 13 and the resistor 14, and the transistor 10 of the transistor 10 is connected to the cathode of the diode 13 through the resistor 16 to the cathode of the thyristor 2

Коммутатор переменного Тока работает следующим образом.Switch AC Current works as follows.

В отрицательный полупер иод питающего напр жени относительно тиристора 1 накопительный,конденсатор 6 зар жаетс по цепи: резистор 4,диод 5, конденсатор 6 и ограничительный диод 7. Фотоэлемент оптрона 8 находитс In the negative half-periode of the supply voltage relative to thyristor 1 is accumulative, the capacitor 6 is charged along the circuit: resistor 4, diode 5, capacitor 6 and limiting diode 7. The photocell of the optocoupler 8 is

при этом в закрытом состо нии,так ка ток в цепи светодиода оптрона 8 отсутствует . В следующий полупериод в момент перехода питающего напр жени через нуль, в цепи светодиода оптрона 8 протекает ток и последний открываетс . Разр д накопительного конденсатора 6 через управл ющий электрод тиристора 1 формирует положительный импульс управлени ,, который приводит тиристор 1 в открытое состо ние и нагрузка 3 включаетс под напр жение.in this case, in the closed state, as well as the current in the LED circuit of the optocoupler 8 is absent. In the next half-period, when the supply voltage passes through zero, a current flows in the LED circuit of the optocoupler 8 and the latter opens. The discharge of the storage capacitor 6 through the control electrode of the thyristor 1 generates a positive control impulse, which causes the thyristor 1 to open, and the load 3 is turned on under voltage.

При наличии напр жени на нагрузке 3 накопительный конденсатор 11 зар жаетс через резистор 14 , диод 13 и стабилитрон 12. В течение этого полупериода питающего напр жени транзистор 10 закрыт, благодар наличию в цепи эмиттера стабилитрона 12. Последовательно соединенные стабилитрон 12 и конденсатор 11, а такж паралутельно подключенный к ним делитель напр жени на резисторах 15 и 16 образуют мост, в диагональ которого включен переход эмиттер-база транзистора 10. При переходе тока нагрузки через нуль ток в цепи зар да конденсатора 11 отсутствует и транзистор 10 открываетс напр женй ё конденсатора 11.When voltage is present at load 3, the storage capacitor 11 is charged through resistor 14, diode 13 and zener diode 12. During this half-period of the supply voltage, transistor 10 is closed due to the presence of a zener diode 12 in the emitter circuit 12. A series connected zener diode 12 and Also, the voltage divider connected to them parallel to them on resistors 15 and 16 form a bridge, in the diagonal of which the emitter-base junction of transistor 10 is switched. and the transistor 10 opens the voltage of the capacitor 11.

Разр д конденсатора 11 через управл ющий переход тиристора 2 формирует импульсы управлени положителной пол рности.The discharge of the capacitor 11 through the control transition of the thyristor 2 generates control pulses of positive polarity.

Благодар наличию в цепи смещени базы стабилитрона, включенного в пр мом направлении, потенциал базы транзистора 10 остаетс посто нным, что обеспечивает полный рд,зр д конденсатора 11.Due to the presence in the bias circuit of the base of the Zener diode connected in the forward direction, the potential of the base of the transistor 10 remains constant, which provides a full range, capacitor 11.

В дальнейшем процесс формировани импульсов управлени тиристорами 1 и 2 повтор етс при переходе тока нагрузки через нуль. :,In the future, the process of forming the thyristor control pulses 1 and 2 is repeated when the load current passes through zero. :,

Таким образом, коммутатор переменного тока обеспечивает включение нагрузки в момент, когда питающее напр жение источника переходит через нуль, с последующей коммутацией тиристоров при прохождении тока нагрузки через нуль, что позвол ет использовать его как дл активной, так и дл индуктивной нагрузки в широком диапазоне изменени токанагрузки и при величине близкой к току удержани тиристора.Thus, the AC switch provides load switching at the moment when the supply voltage of the source goes through zero, with the subsequent switching of the thyristors when the load current passes through zero, which allows using it for both active and inductive loads in a wide range current load and when the value is close to the current holding thyristor.

При обеспечиваетс высока нсщежность работы ког«1мутатора при минимальной потребл емой мощности.When it is ensured, the high availability of a switch with a minimum power consumption is ensured.

Claims

Invention Formula

AC switch. /

-containing the first and second counter

parallel thyristors,

connected through the load and directly with the tires of the pit source