RU1814140C

RU1814140C - Device for connecting capacitor

Info

Publication number: RU1814140C
Authority: RU
Inventors: Олег Алексеевич Бурунин; Елена Серафимовна Московская
Original assignee: Московский энергетический институт
Priority date: 1990-12-04
Filing date: 1990-12-04
Publication date: 1993-05-07

Abstract

Область использовани : может быть использовано в устройствах дл подключени к электрическим сет м переменного тока конденсаторных батарей большой емкости. Сущность изобретени : в устройстве, содержащем силовой коммутатор из встречно-параллельно соединенных тиристора и диода, двух управл емых ключей, формировател импульсов и датчика тока, последний выполнен в виде диода и транзистора. При подаче управл ющего напр жени на вход первого ключа он включаетс , однако импульсы на включение тиристора коммутатора будут поступать только, когда напр жение на нем близко к нулю, что контролируетс датчиком тока. В эти моменты второй ключ замыкаетс , на управл ющий электрод тиристора поступают запускающие импульсы с формировател импульсов, тиристор безударно включаетс . 2 ил,Field of use: can be used in devices for connecting high-capacity capacitor banks to AC power networks. SUMMARY OF THE INVENTION: in a device comprising a power switch of counter-parallel connected thyristor and diode, two controlled keys, a pulse shaper and a current sensor, the latter is made in the form of a diode and a transistor. When the control voltage is applied to the input of the first switch, it turns on, however, pulses to turn on the thyristor of the switch will come only when the voltage on it is close to zero, which is monitored by the current sensor. At these moments, the second switch closes, triggering pulses from the pulse shaper arrive at the thyristor control electrode, and the thyristor is switched on without impact. 2 silt

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах дл подключени к электрическим сет м переменного тока конденсаторных батарей большой емкости.The invention relates to electrical engineering and can be used in devices for connecting large capacity capacitor banks to AC power networks.

Цель изобретени - повышение надежности .The purpose of the invention is to increase reliability.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - принципиальна схема одного из вариантов реализации ,Figure 1 presents a block diagram of the proposed device; figure 2 - schematic diagram of one of the options for implementation,

Устройство (фиг1.) содержит зажимы 1 и 2 дл подключени к сети, первый 1 из которых соединен с конденсатором непосредственно , а второй - через силовой коммутатор, состо щий из встречно-параллельно соединенных тиристора 3 и диода 4; два управл - емых ключа 5 и 6, включенных последовательно в управл ющей цепи тиристора , формирователь импульсов 7, резистор 8, источник управл ющего напр жени Uy. Датчик тока 9 выполнен в виде диода 10 и транзистора 11, причем диод 10 через резистор 8 включен параллельно тиристору 3. Анод диода 8 соединен с базой транзистора 11, эмиттер которого соединен с катодом диода 10. Эмиттерно-коллекторный переход транзистора 11 включен в управл ющую цепь первого ключа 5. Выход формировател импульсов 7 соединен со вторым ключом 6, управл юща цепь которого соединена с источником управл ющего напр жени Uy. Один из вариантов устройства (фиг.2), реализующий предлагаемую блок-схему, содержит формирователь импульсов 7, выполненный в виде трансформатора 12 и диода 13. Управл емые ключи 5 и 6 выполнены в виде оптотиристоров 5 и 6 соответственно. The device (Fig. 1) comprises clamps 1 and 2 for connecting to the network, the first 1 of which is connected directly to the capacitor, and the second through a power switch, consisting of counter-parallel connected thyristor 3 and diode 4; two controllable switches 5 and 6, connected in series in the thyristor control circuit, pulse shaper 7, resistor 8, control voltage source Uy. The current sensor 9 is made in the form of a diode 10 and a transistor 11, and the diode 10 is connected in parallel with the thyristor 3. Through the resistor 8, the anode of the diode 8 is connected to the base of the transistor 11, the emitter of which is connected to the cathode of the diode 10. The emitter-collector junction of the transistor 11 is included in the control the circuit of the first switch 5. The output of the pulse former 7 is connected to the second switch 6, the control circuit of which is connected to the control voltage source Uy. One of the device variants (Fig. 2), which implements the proposed block diagram, comprises a pulse shaper 7 made in the form of a transformer 12 and a diode 13. The controlled keys 5 and 6 are made in the form of optothyristors 5 and 6, respectively.

0000

ЈЈ

Ј ОЈ Oh

Один вывод вторичной обмотки трансформатора 9 через фототиристоры оптронов 6 и 5, резистор 13 соединен с управл ющим электродом тиристора 3, а через резистор 14 - с коллектором транзистора 11. Другой вывод вторичной обмотки трансформатора 12 соединен через диод 13 с эмиттером транзистора 11, катодами диода 10 и тиристора 3. Светодиод оптрона 5 через резистор 15 включен между эмиттером и коллектором транзистора 11. Светодиод оптрона 6 подключен к источнику управл ющего напр жени Uy. Первична обмотка трансформатора 12 включена через фазосд- вигающий конденсатор 16 параллельно силовой цепи, состо щей из силового конденсатора 17 и коммутатора 3, 4.One terminal of the secondary winding of the transformer 9 through the photothyristors of the optocouplers 6 and 5, the resistor 13 is connected to the control electrode of the thyristor 3, and through the resistor 14 to the collector of the transistor 11. Another terminal of the secondary winding of the transformer 12 is connected through the diode 13 to the emitter of the transistor 11, the cathodes of the diode 10 and thyristor 3. The optocoupler 5 LED through a resistor 15 is connected between the emitter and the collector of transistor 11. The optocoupler 6 LED is connected to the control voltage source Uy. The primary winding of the transformer 12 is connected through a phase-shifting capacitor 16 parallel to the power circuit, consisting of a power capacitor 17 and a switch 3, 4.

Устройство работает следующим образом ..The device operates as follows ..

При подключении силовой цепи конденсатора 17.и. коммутатора 3, 4 к зажимам сети 1, 2, конденсатор 17 через диод 4 зар жаетс до амплитудного значени приложенного напр жени положительными полуволнами . В отрицательные полуволны питающего напр жени конденсатор 17 незначительно разр жаетс через последовательно соединенную цепь, состо щую из датчика тока 9 и резистор 8. В моменты такого разр да на выходе датчика тока 9 (коллекторе транзистора 11)по вл етс -сигнал низкого уровн . В результате на управл ющем входе ключаWhen connecting the power circuit of the capacitor 17.i. switch 3, 4 to the terminals of the network 1, 2, the capacitor 17 is charged through the diode 4 to the amplitude value of the applied voltage by positive half-waves. In the negative half-waves of the supply voltage, the capacitor 17 is slightly discharged through a series-connected circuit consisting of a current sensor 9 and a resistor 8. At the moments of such a discharge, a low-level signal appears at the output of the current sensor 9 (collector of transistor 11). As a result, at the control input of the key

5 (на светодиоде оптрона 5) также по вл ютс сигналы низкого уровн , ключ 5 не включаетс , чем предотвращаетс несинхронность включени тиристора 3.5 (on the LED of the optocoupler 5) low level signals also appear, the key 5 is not turned on, which prevents the non-synchronization of turning on the thyristor 3.

При подаче на управл ющий вход ключаWhen applying to the control input key

6 управл ющего напр жени 1)у он включаетс , разреша подачу импульсов управлени с выхода формировател импульсов на управл ющий электрод тиристора 3. Однако эти импульсы будут поступать на управл ющий электрод тиристора 3 только при сигналах высокого уровн на выходе датчика 9 тока (на коллекторе транзистора 11). Поэтому тиристор 3 будет включатьс только в моменты, когда напр жение на его аноде близко к нулю и переходит из области отрицательных значений в область положитель- ных. Конденсатор 17 на-чинает перезар жатьс через тиристор 3 с изменением пол рности напр жени на нем. В момент перехода тока через нуль в тиристоре 3 он закрываетс и открываетс диод 4. При наличии управл ющего напр жени Uy последующее отпирание тиристора 3 будет происходить сразу вслед за запиранием диода 4 с минимальными коммутационными помехами.6 of the control voltage 1) it is turned on, allowing the supply of control pulses from the output of the pulse shaper to the control electrode of the thyristor 3. However, these pulses will be supplied to the control electrode of the thyristor 3 only at high level signals at the output of the current sensor 9 (on the collector transistor 11). Therefore, the thyristor 3 will turn on only at the moments when the voltage at its anode is close to zero and goes from the region of negative values to the region of positive. The capacitor 17 starts to recharge through the thyristor 3 with a change in the polarity of the voltage across it. When the current passes through zero in the thyristor 3, it closes and the diode 4 opens. If there is a control voltage Uy, the subsequent unlocking of the thyristor 3 will occur immediately after the locking of the diode 4 with minimal switching noise.

При сн тии управл ющего напр жени When removing control voltage

Uy, силовой коммутатор запираетс в момент равенства нулю тока в диоде 4.Uy, the power switch is locked when the current in diode 4 is zero.

В случае необходимости коммутации трехфазной конденсаторной батареи, указанные на фиг.1 - коммутаторы устанавливаютс в две или каждую фазу конденсаторной батареи.If it is necessary to switch a three-phase capacitor bank indicated in Fig. 1, the switches are installed in two or each phase of the capacitor bank.

Таким образом, посто нный контроль пол рности напр жени на силовом коммутаторе , обеспечивающий безударное включение в момент нулевой разности напр жени на нем, отсутствие высоковольтных ключей в блоке управлени , элементов временной задержки, а также минимальные коммутационные помехи при работе полу- Thus, constant monitoring of the voltage polarity on the power switch, providing shock-free switching on at the moment of a zero voltage difference on it, the absence of high-voltage switches in the control unit, time delay elements, as well as minimal switching interference during half-time operation

Claims

a conductor switch due to the presence of a special source of control pulses, increases the reliability of the device. SUMMARY OF THE INVENTION A device for connecting a capacitor comprising terminals for connecting to a network, the first of which is connected directly to the network, and the second through a power switch, consisting of counter-connected thyristor and diode, two

controlled keys connected in series in the thyristor control circuit, pulse shaper, resistor, control voltage source / nickname, characterized in that, in order to increase;

reliability, it is equipped with a current sensor made in the form of a diode and a transistor: moreover, the diode through the resistor is connected parallel to the thyristor, the anode of the diode of the current sensor is connected to the base of the transistor, the emitter with

by the cathode of this diode, the emitter-collector junction of the transistor is included in the control target of the first key, the output of the pulse former is connected to the second key, the control circuit of which

connected to a control voltage source. .

FIG. 2