СИМИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

СИМИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ


RU (11) 2100895 (13) C1

(51) 6 H02M5/257 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(21) Заявка: 96112969/07 
(22) Дата подачи заявки: 1996.07.01 
(45) Опубликовано: 1997.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU, авторское свидетельство, 1429259, кл. H 02 M 5/22, 1988. SU, авторское свидетельство, 922996, кл. H 02 M 5/22, 1982. 
(71) Заявитель(и): Государственное предприятие "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт средств автоматизации на железнодорожном транспорте" 
(72) Автор(ы): Коган Д.А.; Молдавский М.М.; Корсаков Ю.И. 
(73) Патентообладатель(и): Государственное предприятие "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт средств автоматизации на железнодорожном транспорте" 

(54) СИМИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 

Использование: изобретение симисторный преобразователь переменного напряжения в переменное относится к преобразователям переменного напряжения в переменное. Сущность изобретения: задачей изобретения является повышение надежности устройства за счет гальванической развязки между управляющим и коммутируемым напряжением без использования электромагнитного реле. Устройство содержит симистор, подключенный последовательно с нагрузкой к выводам сети переменного тока, первый выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к управляющему электроду симистора, другим выводом - к его аноду, а выводами постоянного тока - к выводам силовой цепи транзисторного ключа, к управляющему входу которого подключен оптический выход оптрона, входная цепь управления которого подключена к источнику управляющего напряжения, второй выпрямительный мост, подключенный выводами переменного тока между анодом и катодом симистора, а выводами постоянного тока через резистор параллельно выходной цепи оптрона. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям переменного напряжения в переменное.

Известны бесконтактные коммутаторы переменного тока, в которых управление ключом переменного тока, например, симистором, осуществляется подключением управляющего напряжения к управляющему электроду симистора через трансформатор (авт. св. СССР N 1429259, кл. H 02 M 7/757, 5/22, 1987).

Недостатками такой схемы являются нетехнологичность изготовления и большая стоимость материалов и изготовления.

Известны также бесконтактные коммутаторы переменного тока, в которых управление ключом переменного тока осуществляется через контакт электромагнитного реле, обмотка которого подключается к управляющему напряжению (патент по авт. св. N 94003005/11, кл. B 61 L 23/16, 25.01.94).

Недостатком такой схемы является недостаточный ресурс электромагнитного реле.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является симисторный преобразователь переменного напряжения, содержащий симистор, подключенный к выводам сети переменного тока через выводы для подключения нагрузочной цепи, первый выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к управляющему электроду симистора, второй выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к выводу сети переменного тока, транзисторный ключ и источник управляющего напряжения (авт. св. СССР N 922996, кл. H 02 M 5/22, 1980).

Недостатком устройства является низкая надежность из-за включения полупроводниковых управляющих элементов в сеть переменного тока.

Задачей изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная задача реализуется следующим образом.

В симисторный преобразователь переменного напряжения, содержащий симистор, подключенный к выводам сети переменного тока через выводы для подключения нагрузочной цепи, первый выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к управляющему электроду симистора, второй выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к выводу сети переменного тока, транзисторный ключ и источник управляющего напряжения, введен оптрон, причем выводы постоянного тока первого выпрямительного моста подключены к выводам силовой цепи транзисторного ключа, источник управляющего напряжения подключен к входной цепи управления оптрона, выходная цепь которого через резистор подключена параллельно выводам постоянного тока второго выпрямительного моста и к управляющему входу транзисторного ключа, а другой вывод переменного тока второго выпрямительного моста соединен с другим выводом переменного тока первого выпрямительного моста и с анодом симистора.

Введение оптрона, гальванически разделяющего источники управляющего и коммутируемого напряжения и обладающего достаточным ресурсом, и использование в цепи управления первого выпрямительного моста высоковольтного транзистора, к управляющему входу которого подключен оптический выход оптрона, позволяет надежно коммутировать высокое напряжение оптроном с небольшим допустимым выходным напряжением.

Сопоставительный анализ заявленного изобретения с наиболее близким аналогом выявил отличия, указанные в отличительной части формулы, что свидетельствует о соответствии изобретения условию патентоспособности "новизна".

Проведенный патентный поиск в данной области техники не выявил аналогичных технических решений, обеспечивающих достигаемый изобретением технический результат и известных из уровня техники, что свидетельствует о соответствии данного изобретения условию патентоспособность "изобретательский уровень".

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Схема содержит симистор 1, подключенный последовательно с нагрузкой 2 к выводам сети переменного тока, первый выпрямительный мост 3, подключенный одним выводом переменного тока к управляющему электроду симистора, другим выводом к его аноду, а выводами постоянного тока к выводам силовой цепи транзисторного ключа 4, к управляющему входу которого подключен оптический выход оптрона 5, входная цепь управления которого подключена к источнику управляющего напряжения 6, второй выпрямительный мост 7, подключенный выводами переменного тока между анодом и катодом симистора 1, а выводами постоянного тока через резистор 8 параллельно выходной цепи оптрона 5.

Симисторный преобразователь переменного напряжения работает следующим образом.

При отсутствии напряжения управляющий цепи на выводах источника управляющего напряжения 6 выход оптрона 5 имеет высокое сопротивление и не шунтирует напряжение, прикладываемое к управляющему входу транзисторного ключа 4 через резистор 8 и второй выпрямительный мост 7.

Транзисторный ключ 4 открыт и подключает анод симистора 1 через первый выпрямительный мост 3 к его управляющим электродам.

Симистор 1 открыт и пропускает переменный ток к нагрузке 2. При этом к выходной цепи оптрона 5 приложено низкое импульсное напряжение в начале каждой полуволны источника переменного напряжения, пока симистор заперт.

При появлении опорного напряжения постоянного тока в управляющий цепи оптрона 5 на выводах источника 6 выход оптрона 5 открывается и шунтирует напряжение, прикладываемое к управляющему выводу транзисторного ключа 4. Транзисторный ключ закрывается и отключает цепь между анодом и управляющим электродом симистора 1. Симистор 1 закрывается и отключает ток нагрузки 2. В это время напряжение на выходе оптрона 5 имеет также низкое значение.

Таким образом, наличие управляющего напряжения отключает ток в нагрузке 2, а отключение управляющего напряжения включает ток нагрузки 2.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить надежность бесконтактного симисторного преобразователя переменного напряжения за счет гальванической развязки между управляющим и коммутируемым напряжением без использования электромагнитного реле и дает возможность использования при коммутировании высокого напряжения высоковольтных симистора и транзистора, но применения оптрона с небольшим допустимым выходным напряжением. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Симисторный преобразователь переменного напряжения, содержащий симистор, подключенный к выводам сети переменного тока через выводы для подключения нагрузочной цепи, первый выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к управляющему электроду симистора, второй выпрямительный мост, подключенный одним выводом переменного тока к выводу сети переменного тока, транзисторный ключ и источник управляющего напряжения, отличающийся тем, что в него введен оптрон, причем выводы постоянного тока первого выпрямительного моста подключены к выводам силовой цепи транзисторного ключа, источник управляющего напряжения подключен к входной цепи управления оптрона, выходная цепь которого подключена к управляющему входу транзисторного ключа и через резистор подключена параллельно выводам постоянного тока второго выпрямительного моста, а другой вывод переменного тока второго выпрямительного моста соединен с другим выводом переменного тока первого выпрямительного моста и с анодом симистора.




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