Коммутатор переменного тока

: -.Я: Союз Советскик Социалистических РеспубликОП ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и 790316 М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл,з Н 03 К 17/56 Н 03 К 17/78 Государственный. комитет СССР по делам изобретений и откр ыти й(23) Приоритет Опубликовано 231280. Бюллетень Йо 47 Дата опубликования описания 23.12-. 80(54) КОММУТАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к автоматике, а именно к коммутационной аппаратуре и может быть использовано вкачестве коммутатора для однофазныхи трехфазных приводов механизмов, 5в частности, электродвигателей итрансФооматоров, работающих в непрерывном и повторно-кратковременномрежимах, а также в устройствах защиты. 10Известен коммутатор переменноготока, содержащий два встречно-параллельно включенных тиристора, соединенных через нагрузку с шинами источника питания, последовательную цепочку, состоящую из резистора, диода иконденсатора, ключевой транзистор,коллектор которого соединен с управляющим электродом одного тиристора,эмиттер через конденсатор последова Отельной цепочки соединен с катодомтого же тиристора. Кроме того, устройство содержит схему управленияна другом транзисторе и двухпозиционный ключ Ы . 25Однако, известный коммутатор обладает недостатком - низкая надеж- .ность работы,Известен также коммутатор переменного ток 6,. содержащий первый и 3 О 2второй встречно-параллельно включенные тиристоры, соединенные черезнагрузку и непосредственно с шинамиисточника питания, причем к управляющему электроду и катоду первоготиристора подсоединен ограничительный диод, первую и вторую цепочки,выполненные каждая из последовательно соединенных резистора, диода иконденсатора, одна из которых включена через ограничительный диод первоготиристора между шинами источникапитания, а вторая подсоединена параллельно нагрузке, ключевой транзистор, коллектор которого соединенс управляющим электродом второго тиристора, эмиттер через конденсаторвторой цепочки соединен с катодом того же тиристора, а также резисторы21.Недостатком является низкая надежность работы,Цель изобретения - повышение надежности работы коммутатора переменного тока, содержащий первый ивторой встречно-параллельно включенные тиристоры, соединенные черезнагрузку и непосредственно с шинамиисточника питания, причем к управляющему электроду и катоду первоготиристора подключен ограничительный дно, первую и вторую цепочки,выполненные каждая из последовательно соединенных резистора, диода иконденсатора, одна из которых включе"на через ограничительный диод первого тиристора между шинами источника питания, а вторая подсоединена параллельно нагрузке, ключевой транзистор, коллектор которого соединен с управляющим электродом второго тиристора, эмиттер через конденсатор второй цепочки соединен с катодом того же тнристора, а также резисторы, введены развязывающий диод, стабилитрон и оптрон, выход которого подключен одним из выводов к аноду диода первой цепочки, а другим - к катоду первого тиристора, а светодиод оптрона через развязывающий диод подключен к точке соединения катода-диода и резистора первой цепочки и к шине источника питания, при этом анод стабилитрона подключен к точке соединения эмиттера ключевого транзистора и конденсатора второй цепочки, а катод стабилитрона к катоду диода этой цепочки, база ключевого транзистора через один изрезисторов соединена с общей точкой диода и стабилитрона, а через другой резистор - к катоду второго тиристора.На чертеже представлена принципиальная схема коммутатора переменного тока.Силовые тиристоры 1 и 2 включены в цепь 3 нагрузки. К шинам источника питания подключена последовательная цепочка из резистора 4, диода 5, накопительного конденсатора 6 и ограничительного диода 7. Параллельно накопительному конденсатору 6 и ограничительному диоду 7, соединенных последовательно, подключен выход оптрона 8, светодиод которого через развязывающий диод 9 и резистор 4 подключен к шинам источника питания.К катоду ограничительного диода 7 подключен, управляющий электрод тиристора 1, а к управляющему электро.-. ду тиристора 2 - коллектор ключевого транзистора 10. Эмиттер ключевого транзистора 10 подключен к накопительному конденсатору 11 второй последовательной цепочки, состоящей иэ упомянутого конденсатора 11, стабилитона 12, диода 13 и резистора 14, а фэа транзистора 10 через резистор 15 подключена к катоду диода 13 и через резистор 16 к катоду тиристора 2.Коммутатор переменного Тока рабо" тает следующим образом.В отрицательный полупериод питающего напряжения относительно тиристора 1 накопительный. конденсатор 6 за ряжается по цепи: резистор 4,диод 5, конденсатор б и ограничительный диод 7. Фотоэлемент оптрона 8 находится при этом в закрытом состоянии,так как ток в цепи светодиода оптрона 8 отсутствует, В следующий полупериод в момент перехода питающего напряжения через нуль, в цепи светодиода оптрона 8 протекает ток и последний открывается. Разряд накопительного конденсатора б через управляющий электрод тиристора 1 формирует положительный импульс управления,. который приводит тиристор 1 в открытое состояние и нагрузка 3 включается под напряжение.При наличии напряжения на нагрузке 3 накопительный конденсатор 11 заряжается через резистор 14 , диод 13 и стабилитрон 12. В течение этого полупериода питающего напряжения транзистор 10 закрыт, благодаря наличию в цепи эмиттера стабилитрона 12. Последовательно соединенные стабилитрон 12 и конденсатор 11, а также параллельно подключенный к ним делитель напряжения на резисторах 15 и 16 образуют мост, в диагональ которого-включен переход эмиттер-база транзистора 10. При переходе тока нагрузки через нуль ток в цепи заряда конденсатора 11 отсутствует итранзистор 10 открывается напряженйемконденсатора 11.Разряд конденсатора 11 черезуправляющий переход тиристора 2 формирует импульсы управления положительной полярности,Благодаря наличию в цепи смещениябазы стабилитрона, включенного в прямом направлении, потенциал базытранзистора 10 остается постоянным,что обеспечивает полный разряд кон-денсатора 11.В дальнейшем процесс формнрованияимпульсов управления тиристорами 1 и2 повторяется при переходе тока нагрузки через нульТаким образом, коммутатор переменного тока обеспечивает включениенагрузки в момент, когда питающЕе напряжение источника переходит черезнуль, с последующей коммутацией тиристоров при прохождении тока нагрузки через нуль, что позволяет использовать его как для активной, так идля индуктивной нагрузки в широкомдиапазоне изменения токанагрузки ипри величине близкой к току удержания тиристора.При эаом обеспечивается высокаянадежность работы коммутатора приминимальной потребляемой мощности.Формула изобретенияКоммутатор переменного тока, содержащий первый и .второй встречно-, параллельно включенные тиристоры, соединенные через нагрузку и непосредственно с шинами источника пита790316 Составитель Г. КутнийТехред М.Рейвес Редактор Е. Лушникова Корректор О. Ковинская У Заказ 9075/67 Тираж 995 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул.Проектная, 4 ния, причем к управляющему электродуи катоду первого тиристора подсоединен ограничительный диод, первую ивторую цепочки, выполненные каждаяиз последовательно соединенных резистора, диода и конденсатора, однаиз которых включена через ограничительный диод первого тиристора междушинами источника питания, а втораяподсоединена параллельно нагрузке,ключевой транзистор, коллектор которого соединен с управляющим электродом второго тиристора, эмиттер через конденсатор второй цепочки соединен с катодом того же тиристора, атакже резисторы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введеныразвязывающий диод, стабилитрон иоптрон, выход которого подключенодним из выводов к аноду диода первой цепочки, а другим - к катодупервого тиристора, светодиод оптрона через развязывающий диод подключен к точке соединения катода-диодаи резистора первой цепочки и к шинеисточника питания, при этом анодстабилитрона подключен к точке соединения эмиттера ключевого транзистора и конденсатора второй цепочки,а катод стабилитрона - к катоду диода этой цепочки, база ключевоготранзистора через один из резисторов соединена с общей точкой диода истабилитрона, а через другой резистор - к катоду второго тиристора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 473298, кл. Н 03 К 17/56, 1972.2, Авторское свидетельство СССРР 534870, кл. Н 03 К 17/56, 1974,