SU790321A1 - Узел коммутации силового тиристора дл бесконтактных выключателей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в низковольтньйх электрических аппаратах , в частности в бесконтактных выключател х посто нного тока, вы- 5 полненных на базе силовых тиристоров .

Известны узлы коммутации силового тиристора, используемые в бесконтактных выключател х посто нного тока 10

1 .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  узел коммутации силового тиристора дл  бесконтактных выключателей, вы- |5 полненный в виде четырехплечевого Моста на тиристорах, два из которых образуют цепь коммутации силового тиристора, а другие два - цепь зар да коммутирующего конденсатора, 20 включенного в диагональ моста 2.

Недостатком этого узла коммутации  вл етс  ниличие значительных перенапр жений, возникающих на коммутирующем конденсаторе в пр6цессе25 коглмутации, обусловленных индуктивност-ью сети питани .

Цель изобретени  - повышение надежности путем снижени  перенапр жени  на коммутирующем конденсаторе, 30

обусловленного индуктивностью сети питани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном узле коммутации силового тиристора, выполненном в виде четырехплечевого моста на тиристорах , два из которых образуют цепь коммутации силового тиристора, а другие два - цепь зар да коммутирующего конденсатора, включенного в диагональ моста, последовательно с тиристорами цепи зар да коммутирующего конденсатора включены резисторы , выбираемые из услови  запирани  тиристоров цепи коммутации силового тиристора, а к зажимам коммутирующего конденсатора подключен датчик напр жени , выход которого включен к управл ющему электроду одного тиристора цепи зар да коммутирующего конденсатора и на вход введенного блока задержки, выход которого подключен к управл ющему электроду другого тиристора цепи зар да коммутирующего конденсатора.

На фиг. 1 приведена принципиальна  электрическа  схема узла коммутации , выполненна  согласно насто щему изобретению; фиг. 2 - электрические схемы бесконтактных выключателей посто нного тока, в которых используетс  узел коммутации; фиг, 3- - временные диаграммы токов и напр жений.

Узел коммутации силового тирис-тора (фиг. 1) содержит тиристоры 1, 2, 3 и 4, коммутирующий конденсатор 5, резисторЬ} 6 и 7, включенные в цепь тиристоров 1 и 4 цепи зар да коммутирующего конденсатора 5, датчик 8 напр жени , подключенный к обкладкам коммутирующего конденсатора 5, блок 9 задержки.

Узел коммутации (фиг. 2а) включен параллельно силовому тиристору 10 и нагрузке 11. Эквивалентна -индуктив .ность 12 источника питани  включена последовательно с силовым тиристором 10, а параллельно нагрузке включен диод 13.

Работу схемы рассмотрим при отклчении выключателем тока в сети еезначительной собственной индуктивностью .

На фиг. 3 данного случа  представлены временные диаграммы, где Ч, (t); iva.it), ig t); iy(t) импульсы управлени  тиристорами соответственно 1, 2, 3, 4 и 10;

i(t) - ток источника питани ;

Uc,(t) - напр жение на коммутирующем конденсаторе.

В исходном состо нии (момент времени , предшествующий t) импульсы управлени  непрерывно поступают на тиристоры 1 и 4, благодар  чему коммутирующий конденсатор 5 зар жен до напр жени  Uc,p Е. Непрерывное поступление данных импульсов управлени  до момента отключени  выключател  необходимо дл  посто нного подзар да коммутирующего конденсатора 5.

В момент, i происходит включение вьлключател  (на силовой тиристор 10 поступают импульсы управлени ).

При- возникновении замыкани  (t - t.) , когда ток короткого замыкани достигает величины тока уставки ( ,- ) датчика короткого замыкани  (на фиг. 1 и 2 не показан), прекращаетс  подача импульсов управлени  на тиристоры 1, 4и10 (),a на.тиристоры 2 и 3 посаупает одиночный импульс управлени  . Пр включении тиристоров 2 и 3 начинает пе езар д коммутирующего конденсатора З .и закрываютс  тиристоры 10, 1 и 4.

При достижении напр жени  в процессе перезар да коммутирующего конденсатора . 5 заданной величины t, сигнал с датчика 8 напр жени  обеспечивает включение тиристора 1 (t д). В этом случае, параллельно коммутирующему конденсатору 5 подключаетс  резистор б.

Величина сопротивлени  резистора 6 выбираетс  из услови 

1 А Т

6 VA.

где Е - ЭДС напр жени  источника пит .ани ;

3jj - ток через силовой тиристор 10 в момент начала коммутации; .л заданна  величина уставки

на включение; екл через коммутирующий конденсатор 5 в момент, когда напр жение на нем достгигнет . величины Увкл ; Э 6 сопротивление р1езистора 6.

Включение тиристора 1 при соблюдении приведенного выше услови  вызывает запирание тиристора 3, при этом рост напр жени  на коммутирующем конденсаторе 5 прекращаетс , а энерги , запасенна  в индуктивности 12 источника питани , рассеиваетс  на резисторе 6. Рост напр жени  при перезар де коммутирующего конденсатора 5 в процессе коммутации прои-, сходит по кривой Uj-(t) , изображенной на фиг, 3 пунктиром.

В момент времени tj, когда ток через резистор 6 станет значительно меньше величины З,.,. или достигнет установившегос  значени , равного , что определ етс  блоком 9 задержки, выполненном в виде реле времени, импульсы управлени  поступают на тиристор 4, что вызывает перезар д коммутирующего конденсатора 5 и запирание тиристора 2.

На этапе запирани  тиристора 2 в цепь перезар да коммутирующего конденсатора 5 вводитс  резистор 7, 0 включенный последовательно с тиристором 4.

Резисторы .6 и 7 способствуют ограничению перенапр жений в процессе перезар да коммутирующего конденсае тора 5 на данном этапе. Величина

сопротивлени  резистора 7 определ етс  из услови  запирани  тиристора 2. После перезар да коммутир ующего конденсатора 5 выключатель готов к Q повторному включению.

На фиг. 26 представлена схема бесконтактного выключател , где узел коммутации включен параллельно силовому тиристору 10. Работа схемы данного выключател  при отключении тока аналогична предыдущей. В данном случае дл  обеспечени  непрерывного подзар да кол мутирующего конденсатора 5 узел коммутации подключен через вспомогательный диод 14 и зар дное. сопротивление 15. В качестве которого могут быть использованы резистор, дроссель или насыщающийс  дроссель,

Таким образом, при коммутации силового тиристора бесконтактных выключателей значительно уменьшаетс  величина перенапр жени  на коммутирующем конденсаторе, что повышает надежность работы выключател .

Claims (2)

1.Горохов В. А. и Щедрин М. В., 15 Тиристоры в импульсных схемах. М.,

Советское радио, 1972, с. 181.

2.Забродин Ю. С. Узлы принудительной коммутации тиристоров. М., Энерги , 1974, с. 12, рис. 1-9

20 (прототип).

-yi

i1 ППППП