СИМИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР

СИМИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР


RU (11) 2119247 (13) C1

(51) 6 H03K17/72 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(21) Заявка: 96113392/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.07.01 
(45) Опубликовано: 1998.09.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. SU, авторское свидетельство, 712969, кл. H 03 K 17/72, 1980. 2. SU, авторское свидетельство, 966823, кл. H 02 M 1/08, 1982. 
(71) Заявитель(и): Новосибирское авиационное производственное объединение им.В.П.Чкалова 
(72) Автор(ы): Федоров Г.В. 
(73) Патентообладатель(и): Новосибирское авиационное производственное объединение им.В.П.Чкалова 

(54) СИМИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР 

Устройство содержит симисторы 1 - 3, включенные между клеммами для подсоединения фаз A, B, C сети и клеммами 4 - 6, к которым подсоединена нагрузка, ограничительные резисторы 7 - 9, первый 10 - 12 и второй 13 - 15 диоды, управляющий ключ 16, причем ограничительные резисторы подсоединены первым выводом к управляющему электроду соответствующего симистора, а вторым - к анодам диодов 10, 13; 11, 14; 12, 15; при этом катод первого диода 10 фазы A и первого диода 11 фазы B подсоединены к выходной клемме 6 фазы C симисторного коммутатора, катод второго диода 13 фазы A - к выходной клемме 5 фазы B, катод второго диода 14 фазы B - к выходной клемме 4 фазы A, катоды диодов 12 и 15 фазы C - к клеммам для подключения фаз A, B сети; управляющий ключ 16 подсоединен параллельно управляющему переходу симистора 3 фазы C. Технический результат изобретения: низкий уровень коммутационных помех, простая схема управления, использование низковольтного управляющего ключа. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



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

Известно устройство [1] , содержащее два симистора, анодами замыкающих нулевую точку нагрузки, управляющие электроды которых соединены последовательно между собой через ограничительный резистор и управляющий ключ.

Недостатками устройства является то, что оно применимо лишь для распределенных нагрузок, а также высокое напряжение на управляющем ключе в разомкнутом состоянии, определяемое линейным напряжением сети.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является многоканальное устройство для управления трехфазным коммутатором [2] (прототип), каждый из каналов которого содержит канальный выпрямительный мост и канальный резистор, а также два дополнительных диода и два дополнительных тиристора с подключенными к их управляющим переходам источниками управляющих напряжений, причем катод первого дополнительного тиристора соединен с катодами двух дополнительных диодов, а аноды двух дополнительных диодов и первого дополнительного тиристора соединены с клеммами для подключения соответствующих фаз сети и с катодами трех основных канальных диодов, аноды которых подсоединены через последовательно соединенные светодиоды трех канальных оптронов к катоду второго дополнительного тиристора, подключенного анодом к катодам двух дополнительных диодов и первого дополнительного тиристора; фотористоры трех канальных оптронов подсоединены через соответствующие канальные резисторы к выходным зажимам соответствующих основных выпрямительных мостов, один входной зажим каждого из которых соединен с клеммой для подключения соответствующей фазы и входом канального мощного тиристора, а другой входной зажим - с клеммой для подключения его управляющего электрода, выходная клемма каждого канального мощного тиристора соединена с клеммой для подключения соответствующей фазовой нагрузки.

Недостатком устройства является относительно высокий уровень коммутационных помех, поскольку управляющие импульсы канальных мощных тиристоров формируются из анодного напряжения, усложненность схемы управления, в которой для реализации управляющего ключа потребовалось три оптрона, два тиристора и семнадцать диодов, при этом упомянутые оптроны должны выдерживать амплитуду фазного напряжения сети, а тиристоры - амплитуду его линейного напряжения, все это снижает надежность устройства.

При создании изобретения решается задача по снижению уровня коммутационных помех и повышения надежности.

Существенное отличие изобретения заключается в том, что в симисторном коммутаторе, содержащем в каждой коммутируемой фазе симистор, включенный между сетью и нагрузкой, ограничительный резистор, первый и второй диоды, управляющий ключ, ограничительный резистор подсоединен первым выводом к управляющему электроду соответствующего симистора, вторым - к анодам упомянутых диодов, при этом катод первого диода фазы A и первого диода фазы B подсоединены к выходной клемме симисторного коммутатора фазы C; катод второго диода фазы A - к выходной клемме симисторного коммутатора фазы B; катод второго диода фазы B - к выходной клемме симисторного коммутатора фазы A; катоды диодов фазы C - к клеммам для подключения фаз A и B сети соответственно; управляющий ключ подключен параллельно управляющему переходу симистора фазы C.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - графики.

Устройство содержит симисторы 1 - 3, включенные между клеммами для подсоединения фаз A, B, C, сети и клеммами 4 - 6, к которым подсоединена нагрузка, ограничительные резисторы 7 - 9, первый 10 - 12 и второй 13 (14, 15) диоды, управляющий ключ 16, причем ограничительные резисторы подсоединены первым выводом к управляющему электроду соответствующего симистора, а вторым - к анодам диодов 10, 13; 11, 14; 12, 15; при этом катод первого диода 10 фазы A и первого диода 11 фазы B подсоединены к выходной клемме 6, катод второго диода 13 фазы A - к выходной клемме 5, катод второго диода 14 фазы B - к выходной клемме 4, катоды диодов 12 и 15 фазы C - к клеммам для подключения фаз A, B; управляющий ключ 16 подсоединен параллельно управляющему переходу симистора 3 фазы C.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии управляющий ключ 16 замкнут, управляющий переход симистора 3 зашунтирован, вследствие чего симистор закрыт, закрыты, соответственно, и симисторы 2, 3, и напряжение в нагрузке равно нулю. Ток через управляющий ключ 16 определяется выпрямленным двухпульсным напряжением (линейные напряжения между фазами C, A и C, B) и величиной сопротивления ограничительного резистора 9.

При размыкании управляющего ключа 16 - допустим, в момент времени по цепи: фаза C, управляющий переход симистора 3, ограничительный резистор 9, второй диод 15, фаза B начинает протекать ток, определяемый половиной амплитуды линейного напряжения между фазами C, B и величиной сопротивления резистора 9 (фиг. 2a), открывается симистор 3, вследствие чего замыкается цепь питания управляющего перехода симистора 1, по которой начинает протекать ток, определяемый половиной амплитуды линейного напряжения фазами A, C и величиной сопротивления резистора 7 (цепь: фаза A, управляющий переход симистора 1, ограничительный резистор 7, первый диод 10, симистор 3, фаза C, фиг. 2b). Симистор 1 включается, и в силовой цепи начинает течь ток от фазы A через симистор 1, нагрузку, симистор 3 к фазе C. С момента времени (фиг. 2c), когда потенциал фазы B становится более положительным в сравнении с потенциалом фазы C, по цепи: фаза B, управляющий переход симистора 2, ограничительный резистор 8, первый диод 11, симистор 3, фаза C течет ток, отпирающий симистор 2, вследствие чего в силовых цепях начинает протекать ток от фазы A через симистор 1, нагрузку, симисторы 3, 2 к фазам C и B соответственно. В момент времени когда UB становится равным нулю (фиг. 2d) симистор 2 закрывается. С момента времени (по мере его роста) ток управления, протекающий по вышеупомянутой цепи, вновь включает симистор 2 (уже при другой полярности на его условном аноде). Величина тока через управляющий переход симистора 2 в этот момент определяется половиной амплитуды линейного напряжения между фазами B, C и величиной сопротивления резистора 8. Нагрузочный ток течет от фаз A, B, через симисторы 1, 2, нагрузку, симистор 3 к фазе C.

С момента времени t= (фиг. 2b), когда происходит смена полярности фазы A, ток, протекающий в это время через управляющий переход симистора 1 (определяемый половиной амплитуды линейного напряжения между фазами A, C и резистором 7), вновь включает симистор 1 (который был закрыт в момент времени t= ), и ток нагрузки течет от фазы B, симистор 2, нагрузку, симисторы 3, 1 к фазам C и A соответственно. Дальнейшее переключение симисторов происходит аналогично в соответствии с чередованием фаз питающей сети (фиг. 2a, 2b, 2c, 2d).

Для отключения устройства замыкается управляющий ключ 16, управляющий переход симистора 3 при этом шунтируется, что приводит к его закрытию и, когда напряжение на условных анодах симисторов 1, 2 становится одного знака, последние, закрываясь, уже в дальнейшем не открываются, что приводит к отключению нагрузки от питающей сети. На разомкнутом управляющем ключе 16 (коммутатор включен) присутствует напряжение, определяемое схемой двухпульсного выпрямления трехфазной сети и соотношением величин сопротивлений резистора 9 и управляющего перехода симистора 3 и составляющее по амплитуде при напряжении питания 380 В примерно 6 - 9 В. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Симисторный коммутатор, содержащий в каждой коммутируемой фазе симистор, включенный между клеммами для подсоединения фаз сети и нагрузки, ограничительный резистор, первый и второй диоды и управляющий ключ, отличающийся тем, что ограничительный резистор подсоединен первым выводом к управляющему электроду соответствующего симистора, а вторым - к анодам упомянутых диодов, при этом катод первого диода фазы A и первого диода фазы B подсоединены к выходной клемме симисторного коммутатора фазы C, катод второго диода фазы A - к выходной клемме симисторного коммутатора фазы B, катод второго диода фазы B - к выходной клемме симисторного коммутатора фазы A, катоды первого и второго диодов фазы C - к клеммам для подсоединения фазы A и B сети соответственно, управляющий ключ подключен параллельно управляющему переходу симистора фазы C, при этом выходные клеммы симисторного коммутатора соответствующих фаз являются клеммами для подсоединения соответствующих фаз нагрузки.




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