RU1831766C

RU1831766C - Three-phase commutator

Info

Publication number: RU1831766C
Application number: SU914944790A
Authority: RU
Inventors: Герман Владимирович Федоров
Original assignee: Новосибирское авиационное производственное объединение
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1991-06-14
Publication date: 1993-07-30

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике - подключение нагрузки к трехфазной сети переменного тока. Сущность изобретени : коммутатор содержит первый и второй тиристорные оптроны, соединенные встречно-параллельно и включенные в каждую фазу питающей сети последовательно с нагрузкой, подсоедин емой к трем выходным выводам, первый трехфазный выпр митель на диодах, подключенный анодами к выходным выводам, дополнительный тиристор , три первых, три вторых, три третьих и три четвертых диода, три первых и три вторых стабилитрона, три первых и три вторых резистора, первую и вторую кнопки управлени . 1 ил.The invention relates to a pulsed technique - connecting a load to a three-phase AC network. The inventive switch contains the first and second thyristor optocouplers connected in opposite-parallel and connected in each phase of the supply network in series with the load connected to the three output terminals, the first three-phase rectifier on diodes connected by the anodes to the output terminals, an additional thyristor, three first, three second, three third and three fourth diodes, three first and three second zener diodes, three first and three second resistors, first and second control buttons. 1 ill.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано дл подключени нагрузки различного характера к трехфазной сети переменного тока.The invention relates to a pulse technique and can be used to connect loads of various kinds to a three-phase AC network.

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

Сущность предлагаемого технического решени заключаетс в разработке трехфазного коммутатора, позвол ющего устранить ток во входных цеп х оптронных тиристоров при отрицательном анодном напр жении , существенно снизить ток во входных цеп х оптронных тиристоров и второй кнопки управлени при положительном анодном напр жении.The essence of the proposed technical solution lies in the development of a three-phase switch, which eliminates the current in the input circuits of the optocoupler thyristors at a negative anode voltage, significantly reduces the current in the input circuits of the optocoupler thyristors and the second control button at a positive anode voltage.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схемз трехфазного коммутатора .The drawing shows a circuit diagram of a three-phase switch.

Коммутатор содержит первый 1 (2, 3) и второй 4 (5, 6) тиристоры, соединенныеThe switch contains the first 1 (2, 3) and second 4 (5, 6) thyristors connected

встречно-параллельно и включенные в каждую фазу А (В, С) питающей сети последовательно с нагрузкой, подсоедин емой к выходным выводам 7-9; тиристоры 1-6 могут быть выполнены светоуправл емыми, при этом входными цеп ми тиристоров вл ютс светодиоды 10-15 соответственно; первый трехфазный выпр митель на диодах 16-18, подключенный анодами к выходным выводам 7-9; дополнительный тиристор 19, первые 20-22, вторые 23-25, третьи 26-28 и четвертые 29-31 диоды, первые 32-34 и вторые 35-37 стабилитроны, первые 38-40 .и вторые 41-43 резисторы, перва 44 и втора 45 кнопки управлени , при этом входна цепь первого оптронного тиристора 1 (2, 3) в каждой фазе подключена анодом светоди- ода 10 (11, 12) через соединенный с ним последовательно согласно первый диод 20 (21, 22) к его аноду, а катодом через соеди00counter-parallel and connected in each phase A (B, C) of the supply network in series with the load connected to the output terminals 7-9; thyristors 1-6 can be made light-controlled, while the input circuits of the thyristors are LEDs 10-15, respectively; a first three-phase rectifier on diodes 16-18 connected by anodes to output terminals 7-9; additional thyristor 19, the first 20-22, the second 23-25, the third 26-28 and the fourth 29-31 diodes, the first 32-34 and the second 35-37 zener diodes, the first 38-40. and the second 41-43 resistors, the first 44 and a second 45 control buttons, while the input circuit of the first optocoupler thyristor 1 (2, 3) in each phase is connected to the anode of the LED 10 (11, 12) through its first diode 20 (21, 22) connected to it anode , and through the cathode

со VIfrom VI

ON ОчON Pts

00 00

ненный с ним катодом первый стабилитрон 32 (33, 34) и первый резистор 38 (39, 40) - к выходному выводу 8 (9, 7) последующей фазы В (С, А), второй диод 23 (24, 25) подключен анодом к выходному выводу 7(8, 9) каждой фазы, а катодом - к аноду первого стабилитрона 32 (33, 34) этой же фазы; входна цепь второго оптронного тиристора 4 (5, 6) подключена катодом светодиода 13 (14, 15) к соответствующей фазе А (В, С), анодом через соединенные анодами третий диод.26 (27,28) и второй стабилитрон 35 (36) - дл двух фаз - к аноду четвертого диода 29 (30) и первому выводу второго резистора 41 (42), вторые выводы которых, в том числе и второго резистора 43 третьей фазы, подключены к катоду дополнительного тиристора 19, подсоединенного анодом к выходу трех-: фазного выпр мител на диодах 16-18, перва кнопка управлени 44 подключена между управл ющим электродом дополнительного тиристора 19 и анодом светодиода 12 (11, 10) первого оптронного тиристора 3 (1, 2) одной из фаз С (А, В); втора кнопка управлени 45 подключена между точкой соединени анода четвертого диода 31 с первым выводом второго резистора 43 и катодом второго стабилитрона 37.the first zener diode 32 (33, 34) connected to it and the first resistor 38 (39, 40) - to the output terminal 8 (9, 7) of the subsequent phase B (C, A), the second diode 23 (24, 25) is connected by the anode to the output terminal 7 (8, 9) of each phase, and the cathode to the anode of the first Zener diode 32 (33, 34) of the same phase; the input circuit of the second optocoupler thyristor 4 (5, 6) is connected by the cathode of the LED 13 (14, 15) to the corresponding phase A (B, C), the anode through the third diode connected to the anodes. 26 (27,28) and the second zener diode 35 (36) - for two phases - to the anode of the fourth diode 29 (30) and the first output of the second resistor 41 (42), the second terminals of which, including the second resistor 43 of the third phase, are connected to the cathode of the additional thyristor 19 connected by the anode to the output of the three : phase rectifier on diodes 16-18, the first control button 44 is connected between the control electrode tional thyristor 19 and the anode of the LED 12 (11, 10) of the first photocouple SCR 3 (1, 2) of one of the phases of C (A, B); a second control button 45 is connected between the connection point of the anode of the fourth diode 31 with the first terminal of the second resistor 43 and the cathode of the second zener diode 37.

Коммутатор работает следующим образом .-The switch operates as follows .-

В исходном состо нии при наличии напр жени питающей сети тиристоры 1-6 заперты, нагрузочные выводы 7-9 отключены от фаз А, В, С. Коммутатор включаетс кратковременным нажатием первой кнопки управлени 44. Если это произошло в момент времени ш t 0, то по цепи фаза С, первый диод 22, кнопка 44, управл ющий переход дополнительного тиристора 19, второй резистор 42, второй стабилитрон 36, третий диод 27, светодиод 14 протекает ток; открывающий тиристор 5 в фазе В, после открыти тиристора 5 его ток управлени отводитс в главную цепь посредством четвертого диода 30, шунтирующегосовместно с открытым тиристором 5 цепь из последовательно соединенных второго стабилитрона 36, третьего диода 27 и светодиода 14. По цепи фаза А, первый диод 20, светодиод 10 оптронного тиристора 1, первый стабилит- рон 32, первый резистор 38, тиристор 5, фаза В протекает ток, открывающий тиристор 1 в фазе А, после его открывани ток управлени отводитс в главную цепь посредством второго диода 23, шунтирующего совместно с открытым тиристором 1 цешГиз последовательно соединенных первого диода 20, светодиода 10 и первого стабилитрона 32. (После открывани тиристора 5 происходит также включение тиристора 3 j In the initial state, when the mains voltage is present, thyristors 1-6 are closed, load terminals 7-9 are disconnected from phases A, B, C. The switch is turned on by briefly pressing the first control button 44. If this happened at time t t 0, then a phase C circuit, a first diode 22, a button 44, a control transition of an additional thyristor 19, a second resistor 42, a second zener diode 36, a third diode 27, an LED 14, a current flows; opening thyristor 5 in phase B, after opening thyristor 5, its control current is discharged to the main circuit by means of a fourth diode 30, shunting together with an open thyristor 5 a circuit from a second zener diode 36 connected in series, a third diode 27 and a LED 14. Phase A, first diode are connected along the circuit. 20, the LED 10 of the optocoupler thyristor 1, the first zener diode 32, the first resistor 38, the thyristor 5, phase B current flows, opening the thyristor 1 in phase A, after opening it, the control current is discharged to the main circuit by the second diode 23, the shunt connected together with the open thyristor 1, the coggiz is connected in series from the first diode 20, the LED 10 and the first zener diode 32. (After opening the thyristor 5, the thyristor 3 j also turns on

фазе С, ток управлени которого протекает от фазы С, через первый диод 22, светодиод 12, первый стабилитрон 34, первый резистор 40, нагрузочные ветви в фазах А, В, тиристор 5, к фазе В).phase C, the control current of which flows from phase C, through the first diode 22, LED 12, the first zener diode 34, the first resistor 40, the load branches in phases A, B, thyristor 5, to phase B).

В силовых цеп х ток течет от фаз С, А; через тиристоры 3, 1; нагрузку, тиристор 5 к фазе В.In power circuits, current flows from phases C, A; through thyristors 3, 1; load, thyristor 5 to phase B.

С открытием тиристора 3 происходит включение дополнительного тиристора 19 по цепи: фаза С, тиристор 3, диод 18. тиристор 19, второй резистор 42, четвертый диод 30, тиристор 5, фаза В, и в промежуткеWith the opening of thyristor 3, an additional thyristor 19 is turned on along the circuit: phase C, thyristor 3, diode 18. thyristor 19, second resistor 42, fourth diode 30, thyristor 5, phase B, and in the gap

времени cot 0- 5ток через него определ етс напр жением между фазами С и В,time cot 0-5 current through it is determined by the voltage between phases C and B,

С момента времени а t - по цепиFrom time moment a t - along the chain

оabout

фаза А, тиристор 1, диод 16, дополнительный тиристор 19, второй резистор 43, четвертый диод 31, тиристор 3 (совмещенный током нагрузки в пр мом направлении), фаза С начинает протекать ток, мину входную цепь тиристора 6.phase A, thyristor 1, diode 16, additional thyristor 19, second resistor 43, fourth diode 31, thyristor 3 (combined with the load current in the forward direction), phase C begins to flow, min the input circuit of thyristor 6.

В момент времени о) tAt time o) t

т тиристор 3t thyristor 3

запираетс и ток управлени смещаетс во входную цепь тиристора 6, состо щую из последовательно соединенных второй кнопки управлени 45, второго стабилитрона 37, третьего диода 28 и светодиода 15; тиристор 6 отпираетс и отводит ток управлени в главную цепь посредством четвертого диода 31. В силовых цеп х начинает протекать ток от фазы А через тиристор 1, нагрузку, тиристоры 5 и 6 к фазам В и С соответственно.it is locked and the control current is biased into the input circuit of the thyristor 6, consisting of the second control button 45, the second zener diode 37, the third diode 28 and the LED 15 connected in series; thyristor 6 is unlocked and leads the control current to the main circuit by means of the fourth diode 31. Current flows from phase A through thyristor 1, load, thyristors 5 and 6 to phases B and C, respectively, in power circuits.

С момента времени (Wt - по цепи фазаFrom the moment of time (Wt - phase

В, тиристор 5 (смещенный током нагрузки в пр мом направлении), диод 24, первый резистор 39, тиристор 6, фаза С протекает ток, минующий входную цепь тиристора 2. В момент времени wtB, thyristor 5 (shifted by the load current in the forward direction), diode 24, first resistor 39, thyristor 6, phase C, current flows past the input circuit of thyristor 2. At time moment wt

z тиристор 5 запира Jz thyristor 5 lock J

етс и ток управлени смещаетс во входную цепь тиристора 2 (цепь: фаза В, первый диод 21. светодиод 11, первый стабилитрон 33, первый резистор 39, тиристор 6.фаза С), последний отпираетс и с помощью второго диода 24 шунтирует Цепь светодиода 11. Ток в силовых цеп х течет от фаз А, В; через тиристоры 1, 2, нагрузку, тиристор 6 к фазе С. включение тиристора 4 происходит аналогично включению тиристоров 5 и 6 в соответствующий момент времени,The control current is biased into the input circuit of thyristor 2 (circuit: phase B, first diode 21. LED 11, first zener diode 33, first resistor 39, thyristor 6. phase C), the latter is unlocked and by the second diode 24 shunts LED circuit 11 The current in the power circuits x flows from phases A, B; through thyristors 1, 2, load, thyristor 6 to phase C. The inclusion of thyristor 4 occurs similarly to the inclusion of thyristors 5 and 6 at the corresponding time,

Дл исключени коммутатора кратковременным нажатием второй кнопки управлени 45 прерываетс входна цепь тиристора 6, который запираетс , вследствие этого запираетс дополнительный тиристор 19,прерываетс цепь питани тиристоров 4, 5 и, следовательно, тиристоров 1-3.To exclude the switch, briefly pressing the second control button 45 interrupts the input circuit of the thyristor 6, which is locked, as a result, the additional thyristor 19 is closed, the power supply circuit of the thyristors 4, 5 and, therefore, thyristors 1-3 is interrupted.

Отключение коммутатора происходит и при исчезновении напр жени одной из фаз питающей сети, привод щем к запиранию дополнительного тиристора 19. Повторное включение коммутатора возможно только после восстановлени нормального напр жени питающей сети повторным на- жатием кнопки 44.The switch is also switched off when the voltage of one of the phases of the supply network disappears, leading to the locking of the additional thyristor 19. The switch can be turned on again only after the voltage of the supply network is restored to normal by pressing the button 44 again.

Подключение первой кнопки управлени 44 к одной из фаз сети (С) через первый диод 22 предотвращает выход из стро дополнительного тиристора 19 после его от- крывани (переход анод - управл ющий электрод), так как диод 22 по отношению к диодам 16-18 трехфазного выпр мител включен встречно.Connecting the first control button 44 to one of the phases of the network (C) through the first diode 22 prevents the breakdown of the additional thyristor 19 after it is opened (transition from the anode to the control electrode), since the diode 22 is three-phase with respect to the diodes 16-18 straight mitel is turned on counter.

В сравнении с прототипом за вл емый трехфазный коммутатор отличаетс тем, что благодар введению в силовую часть вторых оптронных тиристоров, соответствующему подключению цепей управлени оптронных тиристоров, дополнительного тиристора и кнопок управлени удалось существенно снизить тепловые потери во входных цеп х оптотиристоров, устранить в них транзисторный эффект, существенно снизить ток через вторую кнопку управле- ни , устранить дополнительный силовой диод .In comparison with the prototype, the inventive three-phase switch is characterized in that, thanks to the introduction of the second optocoupler thyristors into the power unit, the corresponding connection of the optocoupler thyristors control circuits, an additional thyristor and control buttons, it was possible to significantly reduce the heat loss in the input circuits of the opto-thyristors, and to eliminate the transistor effect in them , significantly reduce the current through the second control button, eliminate the additional power diode.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и Трехфазный коммутатор, содержащий в каждой фазе первый тиристорный оптрон, подключенный катодом к выходному выво- .ду, подсоединенному к нагрузке, а анодом дл двух тиристоров - к соответствующей фазе сети, трехфазный выпр митель, подсо- единенный анодами диодов к выходным выводам , первые диоды, подсоединенные катодом к соответствующему входу - анодуFormula A three-phase switch containing in each phase the first thyristor optocoupler connected by a cathode to the output output connected to the load, and the anode for two thyristors to the corresponding phase network, a three-phase rectifier connected to the output terminals by the anodes of the diodes, the first diodes connected by the cathode to the corresponding input - the anode

светодиода первого тиристорного оптрона, первую и вторую кнопки управлени , отличающийс тем, что, с целью повышени надежности, введены по числу фаз вторые тиристорные оптроны, первые и вторые стабилитроны вторые, третьи и четвертые диоды , первые и вторые резисторы, а также дополнительный тиристор, причем вторые тиристорные оптроны подключены катодом к аноду первого тиристорного оптрона, ано- . дом - к выходному выводу данной фазы, анод первого диода соединен с анодом тиристорного оптрона в каждой фазе, а катод светодиода тиристорного оптрона через соединенный катодом первый стабилитрон и первый резистор подключен к выходному выводу последующей фазы, второй диод подключен анодом к выходному выводу каждой фазы, а катодом - к аноду первого стабилитрона данной фазы, катоды светодиодов вторых тиристорных оптронов подключены к соответствующей фазе, аноды светодиодов вторых тиристорных оптронов через соединенные анодами третий диод и второй стабилитрон дл двух фаз - к аноду четвертого диода, катод которого подключен к соответствующему выходному выводу данной фазы, и первому выводу второго резистора, вторые выводы которых , в том числе и второго резистора третьей фазы, подключены к катоду дополнительного тиристора, анод которого подсоединен к выходу трехфазного,выпр мител , перва кнопка управлени включена между управл ющим электродом дополнительного тиристора и анодом светодиода первого тиристорного оптрона одной из фаз, втора кнопка управлени подключена к входной цепи второго тиристорного оптрона третьей фазы между точкой соединени анода четвертого диода с первым выводом второго резистора и катодом второго стабилитрона.LEDs of the first thyristor optocoupler, the first and second control buttons, characterized in that, in order to increase reliability, the second thyristor optocouplers, the first and second zener diodes, the second, third and fourth diodes, the first and second resistors, and also an additional thyristor are introduced moreover, the second thyristor optocouplers are connected by a cathode to the anode of the first thyristor optocoupler, ano. the house is connected to the output terminal of this phase, the anode of the first diode is connected to the anode of the thyristor optocoupler in each phase, and the cathode of the thyristor optocoupler LED through the first zener diode and the first resistor is connected to the output terminal of the next phase, the second diode is connected by the anode to the output terminal of each phase, and the cathode - to the anode of the first zener diode of this phase, the cathodes of the LEDs of the second thyristor optocouplers are connected to the corresponding phase, the anodes of the LEDs of the second thyristor optocouplers through the third connected by anodes iodine and a second zener diode for two phases - to the anode of the fourth diode, the cathode of which is connected to the corresponding output terminal of this phase, and the first terminal of the second resistor, the second terminals of which, including the second resistor of the third phase, are connected to the cathode of the additional thyristor, the anode of which connected to the three-phase output, rectifier, the first control button is connected between the control electrode of the additional thyristor and the anode of the LED of the first thyristor optocoupler of one of the phases, the second control button is connected connected to the input circuit of the second thyristor optocoupler of the third phase between the connection point of the anode of the fourth diode with the first output of the second resistor and the cathode of the second zener diode.

WW

1 16 35 4f1 16 35 4f

кнpr