Ключ постоянного тока

Ключ постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение предназначено для защитного отключения потребителей в условиях угольных шахт. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы. Ключ постоянного тока содержит тиристоры 1, 5, конденсаторы 6, 7, дроссели 9, 10, диоды 11, 12, 13, первую цепь 14 подзарядки. Введение третьего тиристора 8 и его подключение к конденсатору 7 через дроссель 10, введение второй цепи 17 подзарядки конденсатора 7 и подключение катодов диодов 12 и 13 соответственно к аноду и катоду тиристора 1 позволяют сократить время перезарядки конденсаторов 6, 7 и устранить перенапряжения на нагрузке 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 Н 03 К 17/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОЬГФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЦ7ИЯ14

IlPH ГКНТ СССР (21) 4381542/24-21 (22) 19.02.88 (46) 07.08.89. Бюл. Р 29 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема и Донецкий научно-исследовательский угольный институт (72) В.М.Арутюнов, А.С.Головченко, А.Б.Иванов, И.А.Кириллов, С.Я.Петренко и В.В,Радюков (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1150751, кл. Н 03 К 17/56, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 336806, кл. H 03 К 17/56, 1969.

„„SU„„1499472 А 1 (54) КЛЮЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА .(57) Изобретение предназначено для защитного отключения потребителей в условиях угольных шахт. Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности работы. Ключ:постоянного тока содержит тиристоры 1,5, кон денсаторы 6,7, дроссели 9,10, диоды

11,12,13, первую цепь 14 подзарядки.

Введение третьего тиристора 8 и его подключение к конденсатору 7 через дроссель 10, введение второй цепи 17 подзарядки конденсатора 7 и подключение катодов диодов 12 и 13 соответственно к аноду и катоду тиристора 1 позволяют сократить время перезарядки конденсаторов 6,7 и устранить перенапряжения на нагрузке 2. 1 ил.

3 149947

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах защитного отключения потребителей в условиях угольных шахт.

Цель изобретения - увеличение быстродействия путем сокращения времени перезарядки конденсаторов и повышение надежности.в работе путем устранения перенапряжений на нагрузке.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема ключа.

I LКлюч постоянного тока содержит первйй тиристор 1., включенный паследова-15 тельно с нагрузкой 2 между полюсами 3 и 4 источника питания, второй тиристор 5, первый конденсатор 6, включенный между катодами тиристоров 1 и 5, второй конденсатор 7, включенный меж-20 ду анодом тиристора 5 и анодом третьего тиристора 8, первый дроссель 9, включенный межда анодами тиристоров 1 и 8, второй дроссель 10, включенный между анодом тиристора 5 и катодом 25 тиристора 8, первый диод 11, шунтирующий нагрузку 2 в обратном направлении, второй диод 12, соединенный катодом с анодом тиристора 1, а анодом - с катодами тиристора 1 и третьего диода 13, 30 анод которого соединен с катодом тиристора 5, первую цепь 14 подзарядки из последовательно соединенных четвертора диода 15 и третьего дросселя 16 включенную между катодом тиристора 5 .35

"и полюсом 4, и вторую цепь 17 подза- рядки, включенную между анодом тирис тора 5 и полюсом 4.

Ключ работает следующим образом.

В исходном состоянии тиристоры 1,540 и 8 закрыты, конденсатор 6 разряжен, а конденсатор 7 заряжен до напряжения между полюсами 3 и 4 (полярность напряжения конденсатора 7 в исходном состоянии указана в скобках). При не"45 обходимости возбуждения нагрузки 2 подается управляющий сигнал на тирис тор 1, в результате чего тиристор 1 . включается, а конденсатор 6 заряжается через цепь 14. При этом диод 15 50 предотвращает самопроизвольное запираиие тиристора 1 при колебательном характере процесса зарядки конденсатора 6 и разрядку этого конденсатора через нагрузку 2. 55

При необходимости отключения нагрузки 2 подается управляющий импульс на тиристор 8. В результате включения тиристора 8 происходит перезарядка конденсатора 7 через тиристор 8 и дроссель 10 до напряжения, полярность которого указана на чертеже без скобок. При этом продолжается процесс зарядки конденсатора 6 через цепь 14 и включенный тиристор 1, если интервал времени между моментами подачи управляющих импульсов на тиристоры 1 и 8 оказался меньше времени зарядки конденсатора 6. Указанный интервал времени может быть любым, в том числе сколь угодно малым. После окончания процесса перезарядки конденсатора

7 через тиристор 8 и дроссель 10 тиристор 8 закрывается. Далее подается управляющий сигнал на тиристор 5, который открывается и обеспечивает перезарядку конденсатора 7 до напряжения исходной полярности, указанной на чертеже в скобках, по первому контуру: 7 — 5 - 6 — 1 - 9 - 7 и одновременно по второму контуру: 7 - 514 - источник - 9 - 7. При сравнительно большом токе нагрузки 2 возрастание тока в первом контуре приводит сначала к открыванию диода 13 в результате полной разрядки конденсатора 6, т.е. к образованию третьего контура перезарядки: 7 - 5 — 13 — 1

9 - 7 вместо первого контура, а затем к открыванию диода 12 после достижения тока тиристора 1 нулевого

1 значения, т.е ° к образованию четвертого контура перезарядки: ? - 5

13 — 12 — 9 - 7 вместо третьего контура. В случае сравнительно малого тока нагрузки возрастание тока в пер" вом контуре приводит сначала к открыванию диода 12 после достижения тока тиристора 1 нулевого значения, т.е. к образованию пятого контура:

7 - 5 — 6 — 12 - 9 - 7 вместо первого, а затем к открыванию диода 13 в результате полной разрядки конденсатора 6, т.е. к образованию четвертого контура вместо пятого. Возможно также образование четвертого контура вместо первого в случае одновременного открывания диодов 13 и 12; В процессе дальнейшей перезарядки конденсатора 7 одновременно по второму и четвертому контурам ток в четвертом контуре начинает уменьшаться и в момент достижения им величины тока нагрузки 2 диод 12 запирается.

После эапирания диода 12 вместо четвертого контура перезарядки конденсатора 7 образуется шестой контур:

1499472

Диод 12 исключает перенапряжения на нагрузке 2 и обеспечивает практически полную независимость быстродействия ключа от параметров нагрузки 2.

Ф о р м у л а изобретения

Составитель А.Щедрин

Техред. Л,Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор И.Шулла

Заказ 4706/54

Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,103

7 — 5 - 13 — 2 — источник - 9 — 7.

В момент окончания перезарядки конденсатора 7 до напряжения полярностью, указанной на чертеже s скобкам, тиристор 5 закрывается, после чего ключ готов к следующему циклу работы.

После запирания тиристора 5 в цепи 14 продолжает протекать ток по контуру

14 - 11 - 6 - 14 под действием энергии,.запасенной в индуктивности дросселя 16, что приводит к.частичной зарядке конденсатора 6 до некоторого напряжения полярностью, указанной на чертеже, и способствует ускорению процесса подготовки к следующему отключению тиристора 1.

Емкость конденсатора 6 выбрана исходя лишь из необходимости компенсации потерь энергии конденсатора 7 20 при его перезарядках и поэтому существенно меньше емкости конденсатора 7»

Благодаря укаэанной компенсации потерь энергии существенно сокращается время перезарядки конденсатора 7 до напряжения полярностью, указанной на чертеже в скобках.

Диод 13 выключает конденсатор 6.из контура коммутацию тиристора 1 в момент полной разрядки конденсатора 6 и тем самым существенно уменьшает собственную частоту третьего и четверто

ro контуров по сравнению с собственной частотой первого и пятого контуров. Благодаря этому обеспечивается выполнение взаимопротиворечивых требований по быстродействию ключа и надежности коммутации тиристора 1: с одной стороны ускоряется процесс коммутации тиристора 1 по первому конту40 ру, а с другой предоставляется максимально возможное время для вос- становленйя запирающих свойств тиристора 1.

Ключ постоянного тока, содержащий первый тиристор, включенный последовательно с катодной нагрузкой между полюсами источника питания, второй тиристор, первый конденсатор, включеннь1й между катодами первого и второго тиристоров, второй конденсатор, первый вывод которого соединен с анодом второго тиристора, первый и второй дроссели, соединенные первыми выводами с анодами первого и второго тиристоров соответственно, первый диод, шунтирующий нагрузку в обратном направлении, второй и третий диоды, соединенные анодами с катодами первого и второго тиристоров соответственно, первую цепь подзарядки из последовательно соединенных третьего дросселя и четвертого диода, включенную между катодом второго тиристора и точкой соединения нагрузки с полюсом источника питания, о т л и ч а ю » шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности в работе, введены третий тиристор, катод которого соединен с вторым выводом второго дросселя, а анод - с точкой соединения вторых выводов второго конденсатора и первого дросселя, и вто рая цепь подзарядки, включенная между анодом второго тиристора и точкой соединения нагрузки с полюсом источника питания, а катоды второго и третьего диодов соединены соответственно с анодом и катодом первого тиристора.