устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах, содержащее первую группу, из трех объединенных анодами диодов, вторую группу из объединенных катодами двух диодов, первую и вторую кнопки управления, отличающееся тем, что в него введены два диода и три резистора, причем первый диод подключен катодом к катодам диодов второй группы, аноды диодов второй группы через соответствующие резисторы подсоединены к управляющим электродам соответствующих симисторов двух фаз, анод первого диода через соответствующий резистор и размыкающий контакт первой кнопки управления подсоединен к управляющему электроду симистора третьей фазы, катоды диодов первой группы подключены к соответствующим выходным клеммам устройства, аноды диодов первой группы подключены к катодам диодов второй группы, замыкающий контакт второй кнопки управления одним из выводов через второй диод, подсоединенный к этому выводу катодом, подключен к анодам диодов первой группы, а другим выводом к одной из фаз питающей сети.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включения и отключения трехфазной нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство на симисторах, содержащее трехфазный выпрямительный мост из пяти диодов и тиристора, управляющий электрод которого подключен к блоку управления, выполненному на оптронах, фототиристор которого через ограничительный резистор подключен к аноду тиристора, а светодиод через переменный резистор подключен к выходу упомянутого выпрямителя, причем вход указанного выпрямителя подсоединен к клеммам для подключения фаз сети, а выход подключен к цепи из последовательно соединенных пускового тиристора, управляющий электрод которого подключен к пусковому блоку, выполненному на замыкающем контакте кнопки "ПУСК", подключенной через ограничительный резистор к его аноду, нагрузочного резистора и светодиодов трех фазных оптронов, фототиристор каждого из которых подключен через ограничительный резистор к выходу мостового выпрямителя, вход которого предназначен для подключения к управляющему электроду соответствующего симистора.

Недостатком известного устройства является относительно высокий уровень коммутационных помех, поскольку управляющие импульсы симисторов формируются из анодных напряжений, усложненность схемы управления, содержащей три оптрона и два тиристора, что приводит к понижению надежности.

Задачей изобретения является повышение надежности, снижение уровня коммутационных помех.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах, содержащем первую группу из трех объединенных анодами диодов, вторую группу из объединенных катодами двух диодов, первую и вторую кнопки управления, введены три резистора и два диода, причем первый диод подключен катодом к катодам диодов второй группы, аноды диодов второй группы через резисторы подсоединены к управляющим электродам симисторов двух фаз, анод первого диода через резистор и размыкающий контакт кнопки управления подсоединен к управляющему электроду симистора третьей фазы, катоды диодов первой группы подсоединены к выходным клеммам устройства, аноды диодов первой группы подключены к катодам диодов второй группы, замыкающий контакт второй кнопки управления одним из выводов через второй диод, подсоединенный к нему катодом, подключен к анодам диодов первой группы, а другим выводом к одной из фаз питающей сети.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в разработке симисторного коммутатора, позволяющего коммутировать трехфазную нагрузку при максимально простом исполнении схемы управления, снизив при этом уровень коммутационных помех и осуществив защиту нагрузки от неполнофазного режима работы как при исчезновении фазы, так и при повреждении симистров типа "обрыв".

Указанные признаки не выявлены в других технических решениях при изучении уровня данной области техники и, следовательно, решение является новым и имеет изобретательский уровень.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо в электротехнике.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах 1 3, подключенных к фазам A, B, C сети, содержит первую группу из трех объединенных анодами диодов 4, 5, 6, подключенных катодами к выходным клеммам 7, 8, 9, вторую группу из двух диодов 10, 11 и первого диода 12, объединенных катодами, причем катоды диодов этой группы объединены с анодами диодов первой группы, аноды диодов 10, 11 через резисторы 13, 14 подсоединены к управляющим электродам симисторов 1, 2 фаз A, B; анод первого диода 12 через резистор 15 и размыкающий контакт кнопки управления 16 подсоединен к управляющему электроду симистора 3 фазы C, замыкающий контакт кнопки управления 17 одним из выводов через второй диод 18, подсоединенный к нему катодом, подключен к анодам диодов первой группы, а другим выводом к одной из фаз (A) питающей сети.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при наличии напряжения питающей сети цепи управления семисторов 1 3 разомкнуты, поскольку диоды 4 6 подключены к выходным клеммам, симисторы заперты.

При кратковременном нажатии кнопки управления 17 (например, в момент времени ) по цепям: фаза C, управляющий переход симистора 3, кнопка управления 16, резистор 15, первый диод 12, второй диод 18, кнопка управления 17, фаза A и фаза B, управляющий переход симистора 2, резистор 14, диод 11, второй диод 18, кнопка управления 17, фаза A начинают протекать токи управления симисторов 3 и 2, последние открываются и до момента времени t = 2 в силовых цепях ток течет от фазы C, симистор 3, нагрузку, симистор 2 к фазе B.

После открывания симистора 2 по цепи: фаза A, управляющий переход симистора 1, резистор 13, диод 10, диод 5, симистор 2, фаза B начинает протекать ток, в момент времени wt = 2 включается симистор 1, а в силовых цепях ток потечет от фаз C, A, через симисторы 3, 1, нагрузку, симистор 2 к фазе B. В момент времени к симистору 3 прикладывается отрицательная полуволна напряжения фазы C, но по цепи: фаза C, управляющий переход симистора 3, кнопка управления 16, резистор 15, второй диод 12, диод 5, симистор 2, фаз B - продолжает протекать ток, который определяется половиной амплитуды линейного напряжения между фазами C и B и величиной сопротивления резистора 15; симистор 3 открывается, подключая нагрузку к фазе C (импульсы управления симисторов 1 3 формируются из отрицательного выпрямленного двухпульсного напряжения шириной в 240 эл.). Дальнейшее включение симисторов происходит аналогично в соответствии с чередованием фаз питающей сети.

Для отключения устройства нажимается кнопка управления 16, цепь управления симистора 3 разрывается, симистор закрывается, и в управляющих цепях появляется провал выпрямленного тока до нуля. В этот момент времени потенциалы фаз A и B равны, вследствие чего (симистор 3 закрыт) симисторы 1 и 2 закрываются, и устройство отключается от сети. Аналогично отключается устройство и в случае исчезновения фазы или обрыва симистора.

Для защиты от короткого замыкания в цепи нагрузки может служить устройство (на схеме не показано), содержащее два фазных датчика тока, каждый из которых выполнен на шунте, подключенном к входу мостового выпрямителя, выход которого подключен к последовательно соединенным регулируемому резистору и стабилитрону, зашунтированному светодиодом защитного оптрона, при этом фототиристоры обоих защитных оптронов включены параллельно и шунтируют управляющий переход одного из симисторов; при коротком замыкании в цепи нагрузки сигнал с одного из шунтов через выпрямительный мост подается на светодиод оптрона, фототиристор которого включается и шунтирует управляющий переход симистора, что приводит к его запиранию и отключению коммутатора, как и в случае неполнофазного режима.

В сравнении с известными устройствами предлагаемое устройство отличается более простой схемой управления, более низким уровнем коммутационных помех, возможностью защитить нагрузку от неполнофазного режима при повреждении симисторов типа "обрыв".