Устройство для подключения конденсаторной батареи

Устройство для подключения конденсаторной батареи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиил

Социапистичесиик

Реснублии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 909755 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 10,07.80 (21) 2956512/24-07 с присоединением заявки Ля (23) Приоритет (5I )M. К,п.

Н 02 J 7/10

Н 03 К 17/04

Гвсударсианлий кемнтет

СССР ло делам изобретений и открытий

ОпУблнковано 28.02.82. Бюллетень _#_i 8

Дата опубликования описания 02 .03.82 (53) УДК621.373.. 5 (088. 8) I)

A.A; Аржаков, Т.И, Ардашников и А.Д. Нестеренко (72) Авторы изобретения

Центральный научно-исследовательский и пр1зектноконструкторский институт механизации и энергетики, лесной промышленности (71 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ КОНДЕНСАТОРНОЙ

БАТАРЕИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для подключения к электрической сети конденсаторов большой емкости, Известны устройства для подключения конденсаторов к сети, содержащие силовые коммутирующие блоки, элементы включения тиристоров коммутирующих блоков и разрядные резисторы, подключенные к зажимам конденсаторной батареи (1).

Однако эти устройства сложны по конструкции и недостаточно надежны в работе.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по средствам и достигаемому результату является устройство для подключения конденсаторной батареи, содержащее два силовых диодно-тиристорных коммутатора, зажимы для подключения фазовых конденсаторов включенной по схеме треугольника конденсаторной батареи, первый и третий из которых подсоединены через коммутаторы, а второй — непосредственно к соответствующим клеммам для подключения фазовых нагрузок, блоки включения тиристоров коммутаторов, 5 последовательно соединенные два резистора и релейный элемент, подсоединенный своими входами ко второй и третьей клеммам для подключения фазовых нагрузок 21.

1О

Недостатком известного устройства является низкая надежность, обусловленная необходимостью усиления сигнала включения тиристоров силовых коммутаторов, что требует введения уси-

15 лителя и дополнительного источника питания.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, 20 что каждый из блоков включения тиристоров силовых коммутаторов выполнен в виде трансформатора тока с дополнительным диодом и тиристором, причем

9097 первичная обмотка каждого трансформа-, тора подсоединена своим входом к соответствующему зажиму для подключения фазового конденсатора конденсаторной батареи и выходом - ко входу силово"

5 го коммутатора, вторичная обмотка подключена одним выводом через прямо включенный дополнительный диод к управляющему электроду тиристора коммутатора, вторым выводом " к его выхо- >g ду, подсоединенному к клемме для подключения соответствующей Фаэовой нагрузки, и защунтирована дополнительным тиристором, катод и управляющий электрод которого подсоединены -к соответствующему выходу релейного элемента, резисторы подсоединены выходными зажимами к выходам соответствующих первичных обмоток трансформаторов, а общим выводом - ко,второму за-. жиму для подключения конденсаторной батареи, связанной со второй клеммой для подсоединения фазовой нагрузки.

Каждый и з силовых диодно- тири стор- 2$ ных коммутаторов выполнен на основе параллельно соединенных диода и тиристора, анод которого соединен с катодом диода коммутатора и выходом первичной обмотки трансформатора, ка- зе тод - к катоду дополнительного тиристора блока включения коммутатора и одновременно к аноду диода коммутатора, подсоединенного к клемме для подключения соответствующей базовой нагрузки.

Каждый и з силовых ди одно- ти ри сторных коммутаторов выполнен на основе соединенных катодами стабилитрона и диода, симметричного тиристора, уп- о равляющий электрод которого соединен с анодом стабилитрона и катодом дополнительного диода блока включения коммутатора, первый катод симметричного. тиристора подсоединен к катоду дополнительного тиристора, и второй катод, связанный с выходом первичной обмотки трансформатора, подсоединен к аноду диода коммутатора.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства для подключения конденсаторной батареи, силовые диодно-тиристорные коммутаторы которого выполнены на основе параллельно соединенных диода и тиристора; на фиг. 2 — схема устройства, силовые коммутаторы которого выполнены на основе соединенных катода"

55 4 ми стабилитрона и диода и симметричного тиристора.

Устройство для подключения конденсаторной батареи (фиг. 1) содержит зажимы.для подключения конденсаторов

1-3 конденсаторной батареи, собранной по схеме треугольника, один из которых подключен к клемме для подсоединения фазсвой нагрузки С непосредственно, а к клеммам для подсоединения фазовых нагрузок А и В - соответственно через силовые диодно-тиристорные коммутаторы, составленные из тиристоров 4 и 5, зашунтированных диодами 6 и 7, Блоки включения тиристоров выполнены на основе трансформаторов 8 и 9 тока, первичные обмотки которых подключены между зажимами для подсоединения конденсаторов и входами силовых коммутаторов. Вторичные обмотки трансформаторов подсоединены соответственно через дополнительные диоды 10 и 11 к управляющим электродам тиристоров 4 и 5 силовых коммутаторов. Резисторы 12 и 13 подсоединены выводами к выходам первичных обмоток трансформаторов 8 и 9, а средний вывод подсоединен к клемме для подключения второй фазовой нагрузки С. Клеммы для подключения второй и третьей фазовых нагрузок С и В подсоединены ко входу релейного элемента 14, выходы которых подсоединены к катоду и. управляющему электроду соответствующих дополнительных тиристоров 15 и 16, катоды которых соединены с одним из выводов вторичных обмоток трансформаторов 8 и 9 и с катодами тиристоров 4 и 5 силовых коммутаторов. Аноды дополнительных тиристоров 15 и 16 соответственно соединены со вторыми выводами выходных обмоток трансформаторов 8 и 9, которые соединены с анодами дополнительных диодов 10, 11, В устройстве для подключения конденсаторной батареи (фиг. 2), силовые диодно-тиристорные коммутаторы выполнены на основе симметричных тиристоров 17 и 18, диодов 19 и 20, стабилитронов 21 и 22. При этом первые катоды симметричных тиристоров 17 и 18 подсоединены к катодам дополнительных тиристоров 10 и 11, а вторые катодык выходу первичных обмоток трансформаторов 8 и 9 и одновременно к анодам соответствующих диодов 19 и 20, като,ды которых подключены к катодам стабилитронов 21 и 22, подсоединенных

909755 анодами к управляющим электродам симметричных тиристоров 17 и 18, соединенным с катодами дополнительных диодов 10 и 11 ° . Устройство для подключения конден- 5 саторной батареи (фиг. 1) работает следующим образом (для простоты рассмотрим работу Фазы А, так как работа фазы В происходит аналогично, со сдвигом на 120 эл. град.} 1О

При отключенном тиристоре 4 конденсатор 1 один раз в период импульсами тока подзаряжается через диод 6 и первичную обмотку трансформатора тока c> - 8 до максимального напряже- 15 ния сети. В этот момент магнитная система трансформатора тока достигает состояния положительного насыщения петли гистерезиса, Подзарядка происходит в моменты времени, соответствую- 2о щие равенству напряжений -сети и на конденсаторной батарее 1.. В это время напряжение на тиристоре 4 равно нулю. Все оставшееся время периода конденсатор 1 несколько разря>нается 25 через разрядное сопротивление 12, а

>также за счет токов утечки. Для того, чтобы вернуть магнитную систему трансформатора тока в исходное ненасыщенное состояние {или состояние отрица- зв тельного насыщения петли гистерезиса) и тем самым усилить сигнал вторичной обмотки трансформатора тока, необходимо, чтобы разряднь>й токовый контур включал в себя магнитную систему трансформатора тока и был направлен встречно зарядному контуру, т.е. от

5 к а. Это достигается при подключении разрядного сопротивления одним из своих зажимов к входному зажиму а 4О первичной обмотки трансформатора 8 тока.

При наличии разрешающего сигнала с релейного элемента 14 запирается

45 дополнительный тиристор 1>, и сигнал со вторичной обмотки трансформатора 8 тока включает тиристор 4. Выпрямительный диод 10 осуществляет Фазиров><у сигнала.на включение тиристора. После включения тиристора 4 начинается про50 цесс разряда конденсаторной батареи 1 через перв>>>чную обмотку Ь вЂ” d трансформатора 8 тока на сопротивление 12.

Магнитная система трансформатора тока возвращается в исходное ненасыщен-5

-55 ное состояние (или в состояние отрицательного насыщения петли гистерезиса) и готова для трансформации во вторичную цепь очередного зарядного токового импульса, достаточного по величине, чтобы открыть тиристор без промежуточного усиления..

В устройстве (фиг. 2} симметричный тиристор (симистор) может быть представлен эквивалентной схемой, где симистор 17 вместе с диодом 19 и стабилитроном 21 заменяется встречно-параллельно включенными диодом 6 и ти- ристором 4 в схеме (фиг. 1). Иначе говоря, благодаря маломощному диоду 19, соединяющему один из выводов симистора с его управляющим электродом, одна из тиристорных структур си" мистора переводится в неуправляемый, диодный ре>ним. Через диодную сторону симистора 17 и первичную обмотку 4-5 трансформатора 8 тока конденсаторная батарея 1 подзаряжается до амплитудного напряжения сети. Стабилитрон 21 используется для усиления зарядного токового импульса. Усиление достигается за счет того, что стабилитрон несколько задерживает открытия диод" ной стороны симистора на отрезок времени, пропорциональный его пробивному напряжению. Далее работа устройства (фиr. 2) происходит аналогично устройству на фиг. 1.

Таким образом, устройство для подключения конденсаторной батареи является более простым и надежным в работе.

Формула изобретения

1. Устройство для подключения конденсаторной батареи, содержащее два силовых диодно-тиристорных коммутато ра, зажимы для подключения фазовых конденсаторов включенной по схеме тре-, угольника конденсаторной батареи, первый и третий из которых подсоединены через коммутаторы, а второй — непосредственно к соответствующим клеммам для подключения Фазовых нагрузок, блоки включения тиристоров коммутаторов, два последовательно соединенных резистора и релейный элемент, подсоединенный своими входами к второй и третьей клеммам для подключения фазовых нагрузок, о т л и чающее с я тем, что, с целью повышения надежности, каждый из блоков включения тиристоров, силовых коммутаторов выпслнен в виде трансформатора тока с дополнительны909755 ми диодом и тиристором, причем перви чная обмотка каждого трансформатора подсоединена своим входом к соответствующему зажиму для подключения фа зового конденсатора конденсаторной ба - тареи и выходом - ко входу силового коммутатора, вторичная обмотка подключена одним выводом через прямо включенный дополнительный диод к управляющему электроду тиристора комму- 10 татора, вторым выводом - к его выходу, подсоединенному к клемме для подключения соответствующей фазовой нагрузки, и зашунтирована дополнительным тиристором, катод и управляющий 35 электрод которого подсоединены к соответствующему выходу релейного эле,-мента, резисторы подсоединены выходными зажимами к выходам соответствующих первичных обмоток трансформато-го ров, а общим выводом - ко второму зажиму для подключения конденсаторной батареи, связанной со второй клеммой для подсоединения фазовой нагрузки.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый из силовых диодно-тиристорных коммутаторов выполнен на основе параллельно соединенных диода и тиристора, анод которого соединен с катодом диода

8 коммутатора и выходом первичной обмбтки трансформатора, катод - к катоду дополнительного тиристора блока включения коммутатора и одновременно к аноду диода коммутатора, подсоединенного к клемме для подключения соответствующей Вазовой нагрузки.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый из силовых диодно-тиристорных коммутаторов выполнен на основе соединенных катодами стабилитрона и диода, симметричного тиристора, управляющий электрод которого соединен с анодом стабилитрона и катодом дополнительного диода блока включения коммутатора, первый катод симметричного тиристора подсоединен к катоду дополнительного тиристора, и второй катод, связанный с выходом первичной обмотки трансформатора, подсоединен к аноду диода коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 389626, кл. H 03 K 17/56, i/72.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2393610/24-07,, H 02 N 1/08 1979

909755

Фиь. 2

R g Р Р

Заказ 906/75 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rio делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Рачшская наб. д. 4/5

» «а«аL

Оилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Костюхин

Редактор А, Ф олова Техре .Ж.Кастелевич Ко ректо С. Оекмар