SU1130987A2 - Коммутатор переменного тока - Google Patents

Abstract

КОММУТАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА по авт.св. № 974436, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, он снабжен дополнительным элементом совпадени , элементом вцйержки времени , элементом ПАМЯТЬ,-усилителеминвертором и датчиком напр жени , вход которого предназначен дл  подключени  параллельно нагрузке, а выход через элемент вьщержки времени , первый вход дополнительного элемента совпадени  и.элемент ПАМЯТЬ, включенные последовательно, соединей с промежуточным ключом, второй дополнительного элемента совпадени  соединен через усилитель-инвертор с выходом датчика тока. (Л С

Description

САЭ

О др

СХ)

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  кoм yтaции потребителей переменного тока с отстающим коэффициентом МОЕЩОСТИ, например, питающихс  через трансформатор (руднична  т гова  сеть и ее преобразовательные агрегаты, сварочные трансформаторы, пусковые автотрансформаторы и другие потребители с измен ющимис  режимами работы от холостого хода до короткого замыкани ) , По основному авт.св. № 974436, известен коммутатор переменного тока содержащий два встречно-параллельно включенных тиристора,св занных с источником синхронизирующих импуль сов, подключенным к фазовращателю, блок формировани  импульсов, элемент совпадени , который снабжен LC цепь элементом ИЛИ и датчиком тока, вход которого подключен к точке соединени  тиристоров и LC-цепи, выход к одной управл ющей цепи элемента совпадени , друга  управл юща  цепь которого подключена к блоку формировани  импульсов, выход элемента совпадени  через элемент ИЛИ св зан с управл ющими электродами тиристоров , параллельно которым включена LC-цепь, а второй вход элемента ИЖ св зан с выходом фазовращател  . Недостатком данного коммутатора  вл етс  отсутствие защитного отклю чени  при ошибочном действии обслуживающего персонала в момент переключени  обмотки, наход щихс  под напр жением, а также при обрыве присоединительного кабел  от коммутатора до нагрузки, т.е. ограниченность функциональных возможностей. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей коммута тора. Эта цель достигаетс  тем, что коммутатор переменного тока снабжен дополнительным элементом совпадени  элементом вьщержки времени, элементом ПАМЯТЬ, усилителем-инвертором и датчиком напр жени , вход которого предназначен дл  подключени  параллельно нагрузке, а выход через элемент вьщержки времени, первый вход дополнительного элемента совпа дени  -и элемент ПАМЯТЬ, включенные последовательно, соединен с промежу точным ключом, а второй вход дополнительного элемента совпадени  соед нен через усилитель-инвертор с выходом датчика тока. На чертеже представлена блоксхема коммутатора. Коммутатор переменного тока содержит два встречно-параллельно включенных тиристора I и 2, параллельно которым подключена коммутирующа  LC-цепь 3, датчики тока 4 напр жени  5, нагрузки 6 и систему управлени  тиристорами 1 и 2 коммутатора , включающую последовательно соединенные источник 7 синхронизирующих импульсов, фазовращатель 8, дифференцирующую цепь 9, промежуточный ключ 10, элемент ИЛИ II и усилител7ь 12, причем выходы усилител  12 включены на управл ющие электроды тиристоров 1 и 2 коммутатора, а источник 7 синхронизирующих импульсов включен на напр жение фазы питающей сети. Управл ющие цепи элемента 13 совпадени  включены на выходы датчик-а 4 тока и блока ) 4 формировани  импульсов, а выход - на второй вход элемента ИЛИ II. Элемент 15 выдержки времени, дополнительный элемент 16 совпадени  и элемент ПАМЯТЬ 17 включены последовательно , причем выход элемента ПАМЯТЬ 17 включен на инверсный вход промежуточного ключа 10, втора  управл юща  цепь дополнительного элемента 16 совпадени  через усилитель-инвертор 18 св зана с выходом датчика 4 тока, а вход элемента 15 вьщержки времени подключен к выходу датчика 5 напр жени . Коммутатор работает следующим образом. При подаче напр жени  сети синхронно с его фазой(знаком /происходит зар д конденсатора LC-цепи 3. Одновременно на выходе источника 7 синхронизирующих импульсов по вл ютс  с двойной частотой пр моугольные импульсы, длительность каждого близка половине периода напр жени  питающей сети. Указанные сигналы поступают на вход фазовращател  8, на выходе которого по вл етс  сигнал с фазовым сдвигом, соответствующим благопри тной фазе включени  индуктивной нагрузки. Сигнал с элемента 8 формируетс  по длительности дифференцирующей цепью 9(длительность сигнала на выходе цепи 9 равна 40-70 мкс, фаза по влени  близка 90°по отношению

3n

к началу полуволны напр жени  сети), усиливаетс  промежуточньт ключом 10 и через элемент ИЛИ 11 и усилитель 12 поступает на управл ющие электроды тиристоров 1 и 2.

Блок 14 формировани  импульсов также начинает подавать сигналы на управл ющую цепь элемента 13 совпадени .

Коммутирующа  способность цепи 3 выбрана из услови  возможности закрыти  тиристоров 1 и 2 энергией зар да ее конденсатора при токе (через тиристоры 1 и 2), соответствующим режиму холостого хода или близким к нему. Как правило, при электроснабжении нагрузки 6 через разделительный трансформатор величина упом нутого тока равна максимальному установившемус  току его намагничивани  .

Таким образом, в режиме холостого хода на выходе коммутатора формируютс  из напр жени  сети разнопол рные импульсы напр жени  длительностью каждый в половину периода собственных колебаний цепи 3(не более 300 МКС ).

Указанные импульсы получают следующим образом. Предположим, пол рность питающего напр жени  соответствует изображенной на конденсаторе цепи 3 без скобок. При поступлении сигнала управлени  на тиристор 1 конденсатор начинает перезар жатьс  по цепи LC-цепь - тиристор 1 (пол рность напр жени (после перезар да ) приведена на конденсаторе в скобках ). После сравнени  мгновенных значений уровней потенциалов сети и конденсатора происходит(через врем  восстановлени  запирающих .свойств)закрытие тиристора 1. После смены знака напр жени  сети и учас.ти  в работе тиристора 2 описанные процессы повтор ютс  - на нагрузке 6 поочередно формируютс  бипол рные дискреты напр жени . Указанные дискреты одновременно поступают на вход датчика 5 напр жени  и далее на вход элемента 15 вьщержки времени .

При этом уставка выдержки времен элемента 15 превышает длительность упом нутых дискрет и сигнал на его выходе отсутствует. При увеличении

09874

нагрузки вьте токов намагничивани  коммутирующа  возможность цепи 3 недостаточна, в результате чего происходит срыв, тиристоры 1 и 2

с не закрываютс , а к нагрузке 6 в благопри тной зоне подключаетс  напр жение сети. В этом режиме датчик 4 тока деблокирует элемент 13 совпадени  и на управл ющие элекQ троды тиристоров 1 и 2 от блока 14 формировани  импульсов по цепи 1413-11-12 поступают сигналы управлени  длительностью, равной длительности включени  нагрузки 6 коммутаг тора. После отключени  нагрузки 6 сигнал с датчика 4 тока блокирует элемент совпадени  13 и коммутатор переходит в режим импульсного формировани  ограниченной мощности на

JJ выходе.Одновременно с началом формировани  полного напр жени  на выходе коммутатора сигнал с датчика 4 тока инвертируетс  элементом 18 и блокирует элемент 16 совпсщени , исключа  тем самым ошибочное отключение коммутатора.

При режиме ограниченной мощности сигнал с усилител -инвертора 18 разрешает прохождение сигнала по цепи 6-15-16-17-10. Если при этом или в режиме полного выходного напр жени  произойдет обрыв цепи коммутатор (выход) - первична  обмотка трансфор5 матора, то на выходе датчика 5 напр жени  по витс  сигнал. Сигнал по цепи 5-15-16 поступает на вход элемента ПАМЯТЬ 17 и переводит его в активное состо ние - выходным сигна0 лом с элемента 17 блокируетс  промежуточный; ключ 10, и коммутатор осуществл ет бесконтактное защитное отключение.

Дл  возврата схемы в рабочее

5 состо ние необходимо устранить

причину, вызвавшую защитное отключение , и далее воздействовать на элемент 17 по цепи управлени , стерев его пам ть.,

0 Благодар  защитному отключению

при нештатных ситуаци х обеспечивает , с  безопасность ведени  работ при одновременном решении вопросов улучшени  энергетических показате55 лей.

Claims (1)

1. КОММУТАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА по авт.св. № 974436, о т л и чающий с я тем, что, с целью расшире- ния функциональных возможностей, он снабжен дополнительным элементом совпадения, элементом выдержки времени, элементом ПАМЯТЬ,'усилителеминвертором и датчиком напряжения, вход которого предназначен для подключения параллельно нагрузке, а выход через элемент вьщержки времени, первый вход дополнительного элемента совпадения и-элемент ПАМЯТЬ, включенные последовательно, соединен с промежуточным ключом, второй рход дополнительного элемента совпадения соединен через усилитель-инвертор с выходом датчика тока.

   I 130987