ТИРИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР ТРЕХФАЗНОЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ

ТИРИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР ТРЕХФАЗНОЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ


RU (11) 2027275 (13) C1

(51) 6 H02H7/12, H02M7/48, H02J3/18 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4905553/07 
(22) Дата подачи заявки: 1990.11.05 
(45) Опубликовано: 1995.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 904193, кл. H 02P 13/16, H 02M 5/257, 1980. 2. Авторское свидетельство СССР N 1339828, кл. H 02M 7/48, 1984. 
(71) Заявитель(и): Глухов Владимир Иванович 
(72) Автор(ы): Глухов Владимир Иванович 
(73) Патентообладатель(и): Глухов Владимир Иванович 

(54) ТИРИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР ТРЕХФАЗНОЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ 

Сущность изобретения состоит в том, что формируют последовательность импульсов, синхронизированных с моментами перехода через ноль линейных напряжений питающей сети, и подают их на тиристоры каждой фазы, после чего формируют и подают на тиристоры каждой фазы импульсы в моменты времени приложения положительных потенциалов напряжения к анодам тиристоров коммутатора. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к управлению тиристорными коммутаторами трехфазных конденсаторных батарей, используемых для компенсации реактивной мощности в промышленных сетях или обеспечения искусственной коммутации в источниках реактивной мощности автономных инверторов тока.

Известен тиристорный коммутатор, содержащий регулирующий орган на тиристорах, включенный между входными и выходными выводами, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего органа, блок задержки, включенный между выходом ограничителя и первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен непосредственно с выходом ограничителя, а выход - с вторым входом элемента И [1].

Недостатком известного коммутатора для подключения конденсаторной батареи к сети переменного тока является недоиспользование по мощности конденсаторов, так как через них протекают прерывистые токи и возникают асимметричные режимы, приводящие к загрузке сети нежелательными гармониками тока, как следствие этого, к искажению питающего напряжения.

Наиболее близким к изобретению является тиристорный коммутатор трехфазной конденсаторной батареи, содержащий конденсаторы, включенные между фазами питающей сети через встречно-параллельно включенные тиристоры, систему управления тиристорами, состоящую из блока команд и трех аналогичных каналов формирования импульсов управления соответствующими встречно-параллельно включенными тиристорами, состоящими из формирователя импульсов управления тиристорами, подключенного к управляющим электродам соответствующих тиристоров, вход которого подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого подключен к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход - к прямому выходу D-триггера, а третий вход - к выходу блока команд и к D-входу триггера, причем С-вход триггера подключен к выходу элемента И - НЕ, первый вход которого подключен к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а второй вход - к выходу блока задержки и первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ выходом подключен к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и входу блока задержки, а первым и вторым входами - соответственно к второму элементу И и третьему элементу И, первые входы которых подключены соответственно к инверсному и прямому выходам опережающей фазы формирователя фазных синхроимпульсов, а вторые входы - к прямому и инверсному выходам формирователя линейных синхроимпульсов для линейного напряжения данной пары тиристоров коммутатора [2].

Недостатками указанного тиристорного коммутатора трехфазной конденсаторной батареи являются сложность, обусловленная тем, что для обеспечения полного использования установленной мощности конденсаторной батареи в процессе работы необходима регулировка длительности импульсов с периодом 90 эл.град. питающей сети, а также низкая надежность, так как в процессе работы на тиристоры подаются лишние импульсы, что приводит к дополнительному нагреву управляющих переходов тиристоров.

Цель изобретения - упрощение коммутатора и повышение его надежности.

Цель достигается тем, что в тиристорный коммутатор трехфазной конденсаторной батареи, содержащий три пары встречно-параллельно включенных тиристоров, каждая из которых предназначена для включения между соответствующей фазой питающей сети и соответствующим конденсатором трехфазной батареи, систему управления, включающую задатчик режима работы коммутатора, и три аналогичных блока формирования импульсов управления соответствующими встречно-параллельно включенными тиристорами, каждый из которых включает в себя формирователь импульсов управления тиристорами, предназначенный для подключения к управляющим электродам соответствующих тиристоров, формирователь синхроимпульсов, три элемента И, первый элемент И-НЕ, узел задержки, элемент ИЛИ, введены три датчика напряжения, а в каждый блок формирования импульсов управления тиристорами введены элемент НЕ и второй элемент И-НЕ, причем в каждом блоке формирования импульсов управления тиристорами формирователь синхроимпульсов входом предназначен для подключения к соответствующим фазам питающей сети, а выходом соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом формирователя импульсов управления тиристорами, второй вход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом датчика состояния тиристоров, вход которого предназначен для подключения параллельно соответствующим тиристорам, выход третьего элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, первым входом второй элемент И-НЕ соединен с выходом первого элемента И-НЕ и входом узла задержки, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, а второй вход второго элемента И-НЕ соединен с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к выходу второго элемента И, вторые входы первых элементов И всех трех блоков формирования импульсов управления соединены между собой и задатчиком режима работы коммутатора.

На чертеже представлена схема тиристорного коммутатора трехфазной конденсаторной батареи.

Коммутатор содержит три пары 1-3 встречно-параллельно включенных тиристоров, каждая из которых включена между соответствующей фазой питающей сети и соответствующим конденсатором трехфазной конденсаторной батареи 4. Система 5 управления парами встречно-параллельно включенных тиристоров 1-3 подключена к фазам питающей сети и соединена с датчиками 6-8 напряжения, подключенным параллельно парам встречно-параллельно включенных тиристоров 1-3 соответственно. Система 5 управления состоит из задатчика 9 режима работы коммутатора и трех аналогичных блоков 10-12 формирования импульсов управления парами встречно-параллельно включенных тиристоров 1-3 соответственно. Например, блок 10 формирования импульсов управления парой встречно-параллельно включенных тиристоров 1 включает в себя формирователь 13 синхроимпульсов, подключенный к фазам питающей сети, между которыми включена пара встречно-параллельно включенных тиристоров 1. Выход формирователя 13 синхроимпульсов подключен к первому входу первого элемента И 14, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 15. Выход последнего соединен с первым входом элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с входом формирователя 17 импульсов управления тиристорами, выход которого соединен с управляющими электродами пары встречно-параллельно включенных тиристоров 1. Второй вход первого элемента И 14 соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 18, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ 19 и первым входом третьего элемента И 20, второй вход которого соединен с выходом датчика 6, а выход - с вторым входом элемента ИЛИ 16. Выход второго элемента И 15 соединен с входом элемента НЕ 21, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ 19. Первый вход элемента И-НЕ 19 соединен с выходом первого элемента И-НЕ 18 и входом узла 22 задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 15. Вторые входы первых элементов И 14 всех трех блоков 10-12 формирования импульсов управления соединены между собой и задатчиком 9 режима работы коммутатора.

Коммутатор работает следующим образом (на примере формирования сигналов управления парой встречно-параллельно включенных тиристоров 1).

Синхроимпульсы, формируемые формирователем 13 в моменты перехода через ноль линейного напряжения АВ, подаются на первый вход первого элемента И 14. Подача импульсов на исполнительные тиристоры 1 коммутатора определяется сигналом с задатчика 9 режима работы коммутатора. При постоянном нулевом сигнале с задатчика 9 на втором входе и выходе первого элемента И 14, первом входе и выходе второго элемента И 15, входе элемента НЕ 21, входах первого элемента И-НЕ 18, выходе второго элемента И-НЕ 19, первом входе и выходе третьего элемента И 20, на входах и выходе элемента ИЛИ 16 устанавливается нулевой сигнал, а на выходе первого элемента И-НЕ 18, входах второго элемента И-НЕ 19, входе и выходе узла 22 задержки, втором входе второго элемента И 15, выходе элемента НЕ 21 устанавливается сигнал единица. На входе формирователя 17 импульсов сигнал нулевой и импульсы не формируются.

При подаче постоянного единичного сигнала с задатчика 9 режима работы коммутатора и совпадении с первым синхроимпульсом с формирователя 13 на выходе первого элемента И 14, первом входе и выходе второго элемента И 15, первом входе и выходе элемента ИЛИ 16, входе формирователя 17 импульсов появляется синхроимпульс. Формирователь 17 формирует управляющий импульс и подает его на один из тиристоров 1 в момент перехода линейного напряжения через ноль при положительном приложении напряжения к одному из тиристоров 1. На время синхроимпульса на входе элемента НЕ 21 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента НЕ 21 и втором входе второго элемента И-НЕ 19 появляется нулевой сигнал. При этом на выходе второго элемента И-НЕ 19, втором входе первого элемента И-НЕ 18, первом входе третьего элемента И 20 устанавливается единичный сигнал. На выходе первого элемента И-НЕ 18, первом входе второго элемента И-НЕ 19 и входе узла 22 задержки устанавливается нулевой сигнал, но на выходе узла 22 задержки в течение времени длительности синхроимпульса продолжает присутствовать единичный сигнал, позволяющий прохождению синхроимпульса через второй элемент И 15. После этого на выходе узла 22 задержки и втором входе второго элемента И 15 устанавливается нулевой сигнал. Схема устанавливается в такое положение, при котором следующий (второй) синхроимпульс с формирователя 13 синхроимпульсов не проходит через второй элемент И 15. Затем после протекания тока через отпертый один из тиристоров 1 и его закрытия к аноду другого из тиристоров 1 прикладывается положительное напряжение, и с выхода датчика 6 подается единичный сигнал. Так как на первом входе третьего элемента И 20 установился единичный сигнал, то при появлении единичного сигнала с датчика 6 на втором входе и выходе третьего элемента И 20 и на втором входе и выходе элемента ИЛИ 16 появляется единичный сигнал, формирователь 17 импульсов формирует управляющие импульсы и подает их на тиристоры 1 поочередно. При изменении сигнала с задатчика 9 режима работы коммутатора (на нулевой) схемы блоков 10-12 возвращаются в первоначальное положение, т.е. подача управляющих импульсов прекращается, и тиристоры коммутатора запираются.

Таким образом, к каждой паре встречно-параллельно включенных тиристоров коммутатора управляющие импульсы на тиристоры подаются только в моменты приложения к их анодам положительного напряжения, при этом в предлагаемом коммутаторе исключается необходимость регулировки длительности импульсов, и на тиристоры не подаются лишние импульсы управления, тем самым коммутатор упрощается и повышается его надежность. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ТИРИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР ТРЕХФАЗНОЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащий три пары встречно параллельно включенных тиристоров, каждая из которых предназначена для включения между соответствующей фазой питающей сети и соответствующим конденсатором трехфазной конденсаторной батареи, систему управления, включающую задатчик режима работы коммутатора и три аналогичных блока формирования импульсов управления соответствующими встречно параллельно включенными тиристорами, каждый из которых включает в себя формирователь импульсов управления тиристорами, предназначенный для подключения к управляющим электродам соответствующих тиристоров, формирователь синхроимпульсов, три элемента И, первый элемент И - НЕ, узел задержки, элемент ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, введены три датчика напряжения, а в каждый блок формирования импульсов управления тиристорами введены элемент НЕ и второй элемент И - НЕ, причем в каждом блоке формирования импульсов управления тиристорами формирователь синхроимпульсов входом предназначен для подключения к соответствующим фазам питающей сети, а выходом соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом формирователя импульсов управления тиристорами, второй вход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента И - НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И - НЕ и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом датчика состояния тиристоров, вход которого предназначен для подключения параллельно соответствующим тиристорам, выход третьего элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, первым входом второй элемент И - НЕ соединен с выходом первого элемента И - НЕ и входом узла задержки, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, а второй вход второго элемента И - НЕ соединен с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к выходу третьего элемента И, вторые входы первых элементов И всех трех блоков формирования импульсов управления соединены между собой и задатчиком режима работы коммутатора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru