Выключатель переменного тока

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 1739496 17 56 5 ПИСАН И БРЕТЕН еский институт .Московская 14, с,53 во ССС 6, 1983 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве коммутатора нагрузки в цепях переменного тока, Устройство содержит симистор 1, нуль-орган 6, одновибраторы 8, 9, 10, элемент ИЛИ 11, элемент И 12, управляемый ключ 13, шины 3, 4 питания, клеммы 16, 17 для подключения источников управляющего напряжения. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве коммутатора нагрузки в цепях переменного тока.Известен выключатель переменного тока, содержащий симистор, у которого анод. и катод соединены с коммутируемыми шинами, нуль-орган, вход которого подключен через первый резистор к коммутируемой шине и к,одному из входов компаратора.Недостатком известного устройства является высокий уровень коммутационных помех,Известен выключатель переменного тока, содержащий симистор, у которого выводы анода и катода соединены с коммутирующими шинами, нуль-орган, вход которого подключен к одному из входов компаратора, два тиристорных оптрона, у которых фототиристоры включены встречно-параллельно между выходом нуль-органа и управляющим электродом симистора, фотодиОды включены встречно-параллельно между выходом компаратора и катодом симистора, а второй вход компаратора соединен с выходом нуль-органа через второй резистор.Недостатками известного устройства является низкая надежность (практически - неработоспособность) вследствие низкой нагрузочной способности нуль-органа, выполненного на операционном усилителе, формирование двухполярных вместо одно- полярных импульсов управления, кроме того, использование в качестве напряжения управления двуполярного питающего напряжения может привести к ложной работе схемы в момент ее включения.Цель изобретения - повышение надежности работы и помехозащищенности.Поставленная цель достигается тем, что в выключатель переменного тока, содержащий симистор, нуль-орган, первый вход которого через резистор соединен с анодом, а второй - с катодом симистора, два ограничительных диода, которые включены встречно- параллельно между входами нуль-органа, управляемый ключ, информационный выход которого соединен с управляющим электродом симистора, введены три одновибратора, элемент ИЛИ, элемент И, выход нуль-органа соединен с входами первого и второго одновибраторов, которые срабатывают по разноименным фронтам, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с клеммой для подключения второго источника управляющего напряжения, выход элемента И соединен с10 пряжения. Блок 5 управления состоит из15 нуль-органа 6, выполненного в виде опера 20 25 30 35 40 15 50 55 входом третьего одновибратора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа, информационный вход которого соединен с клеммой для подключения первого источника управляющего напряжения.На фиг.1 изображена принципиальная схема предлагаемого выключателя; на фиг.2- временные диаграммы напряжений, поясняющие работу выключателя.Силовая часть выключателя содержит симистор 1, подключенный через нагрузку 2 к шинам 3 и 4 источника переменного национ ного усилителя, резистора 7, трех одновибраторов 8 - 10, элемента ИЛИ 11, элемента И 12 и управляемого ключа 13. При этом инвертирующий вход нуль-органа 6 соединен с катодом, а неинвертирующий вход через резистор 7 - с анодом симистора 1. Входы нуль-орган 6 зашунтированы ограничительными встречно-параллельно соединенными диодами 14 и 15. Выход нуль-органа 6 соединен с входами одновибраторов 8 и 9, один из которых запускается по фронту, а другой - по срезу входного сигнала. Выходы одновибраторов 8 и 9 соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 11, выход которого соединен с входом Х 1 элемента И 12, Выход последнего соединен с входом одновибратора 10, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа 13. Информационный вход ключа 13 соединен с клеммой 16 для подключения первого источника управляющего напряжения Оу 1, а информационный выход - с управляющим электродом симистора 1. Второй вход Х 2 элемента И 12 соединеч с клеммой 17 для подключения второго источника управляющего напряжения Оу 2.Выключатель работает следующим образом,При подаче питания на блок 5 управления, напряжения управления Оу 1 на клемму 16 для подключения. первого источника управляющего напряжения и наличии переменного напряжения на шинах 3 и 4 на, выходе нуль-орган 6 появляются прямоугольные (двуполярные) импульсы (фиг.2 а), фронт и срез которых совпадают с моментами перехода переменного напряжения на симисторе через нуль. Прямоугольные импульсы поступают на входы одновибраторов 8 и 9, один из которых, например одновибратор 8, запускается по фронту (фиг. 2 б), а другой, например одновибратор 9, по срезу импульсов (фиг,2 в). Одновибраторы 8 и 9 формируют на своих выходах1739496 Фиг, 2Составитель О,Бурунинактор И.Горная Техред М,Моргентал Корректор А,Осауленко кдз 010 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 короткие однополярные импульсы (фиг.2 б, в), Импульсы с выходов одновибраторов 8 и 9 поступают на входы элемента ИЛИ 11, с выхода которого (фиг.2 г) подаются на вход Х 1 элемента И 12. 5При управляющем напряжении Оуг, соответствующем "Лог.0", на выходе элемента И 12 сигнал соответствует "Лог.0", поэтому напряжение Оу с информационного входа на информационный выход ключа 13 не по ступает, симистор 1 закрыт, нагрузка 2 обесточена.При подаче в момент то управляющего напряжения Оуг; соответствующего уровню "Лог,1", на вход Х 2 элемента И 12 (фиг.2 д) 15 импульсы с выхода элемента ИЛИ 11 поступают на вход одновибратора 10, который формирует импульсы (фиг.2 е), длительность которых достаточна для надежного открывания симистора 1 при заданной нагрузке. 20 Эти импульсы поступают на управляющий вход ключа 13, Во время действия указанных импульсов напряжение поступает на управляющий электрод симистора 1 (фиг.2 ж), вызывая его включение вблизи точ ки перехода напряжения на нем через нуль, Последующие импульсы управления поступают на управляющий электрод симистора 1 также в моменты перехода напряжения на нем через нуль. 30При снятии управляющего напряжения Од с входа Х 2 элемента И 12 симистор 1 закрывается в момент перехода тока в нем через нуль.Таким образом, предлагаемый выклю чатель обеспечивает надежное включение симистора в моменты перехода напряжения на нем через нуль, что снижает коммутационные помехи, улучшает качество напряжения в сети, увеличивает долговечность симистора.Формула изобретения Выключатель переменного тока, содержащий симистор, силовые выводы которого через нагрузку подключены к шинам источника переменного напряжения, нуль-орган, первый вход которого через резистор соединен с анодом, а второй вход - с катодом симистора, два ограничительных диода, которые включены встречно-параллельно между входами нуль-органа, управляемый ключ, информационный вход которого соединен с управляющим электродом симистора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы и помехозащищенности, введены три одновибратора, элемент ИЛИ, элемент И, выход нуль-органа соединен с входами первого и второго одновибраторов, которые срабатывают по разноименным фронтам, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с клеммой для подключения второго источника управляющего напряжения, выход элемента И соединен с входом третьего одновибратора, выход ко-торого соединен с управляющим входом управляемого ключа, информационный вход которого соединен с клеммой для подключения первого источника управляющего напряжения