Выключатель переменного тока

Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 080280 (21) 2878215рисоединением заявки Мо 3 К 17/68 сударственкый комитет СССР о делам изобретеннй и открытнй(23) Приорит 071181 Бюллетень Йовани я описания 0 7.11.81 Опубликов Дата опубл УДК 621. 316. .543(088.8) 54 ) ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА значительный смех, яет я сниже 1 О в к 5 ния,25 теле симистор чается в кажд поИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах переменного тока для коммутации активной и реактивной нагрузокИзвестен выключатель переменного тока, осуществляющий коммутацию в момент перехода напряжения через нуль, который состоит из коммутирующих элементов и блоков управления ими, выполненных на тиристорах, конденсаторах, резисторах, дросселях, диодах 11.Известное устройство не обеспечиает обнаружение нуля в момент пуса и имеет значительные габариты.Известен также выключатель, который содержит симистор, блок управления симистором, диодный мост, демпфирующую ВС-цепочку, сигнальный оптрон и сигнальный источник пита Блок управления выполнен на двух транзисторах, резисторах, диодах и тиристоре. Его вход подключен к выходу сигнального оптрона, а выход через диодный мост - к управляющему электроду симистора .2). Анод и катод симистора служа силовым выходом выключателя.В таком выключавключается и выклю ом лупериоде, что создаетуровень коммутационных пЦелью изобретения явл сние уровня коммутационных помех.Поставленная цель достигается тем, что выключатель переменного тока, содержащий симистор, к управляющему электроду которого подключен блок управления, сигнальныи оптрон, сигнальный источник питания и соединенные между собой последовательно и подключенные параллельно симистору демпфирующие резистор и конденсатор, свето- излучатель сигнального оптрона подключен к сигнальному источнику питания, снабжен стабилизированным выпрямителем, а блок управления выполнен в виде тиристорного и двух транзисторных оптронов, четырех резисторов и диода, который подключен анодом к аноду симистора, светоизлучатели тиристорного и первого транзисторного оптронов соединены параллельно- встречно и подключены через первый резистор к катоду диода и непосредст венно - к катоду симистора, параллельно светоизлучателю тиристорного оптрона подключены последовательно соединенные второй резистор, выходы второго транзисторного и тиристорно 879777го оптронов, светоизлучатель второготранзисторного оптрона и третий резистор, к катоду тиристорного оптрона через выход сигнального оптронаподключен минус стабилизированноговыпрямителя и через выход первоготранзисторного оптрона и четвертыйрезистор - выход блока управления,плюс стабилизированного выпрямителяподключен к катоду симистора, катоди анод симмистора служат силовымвыходом выключателя,На чертеже изображена принципиальная схема выключателя.Выключатель содержит блок 1 управления, симистор 2, диод 3, первыйрезистор 4, первый тиристорный оптрон5, транзисторный оптрон б, второй резистор 7, второй транзисторныйоптрон 8, сигнальный оптрон 9, стабилизированный выпрямитель 10, сигнальный источник 11 питания, третийи четвертыи резисторы 12 и 13, демпфирующие резистор 14 и конденсатор15, Кроме того, на чертеже показанынагрузка 16 и клеммы 17, 18 коммутирующего переменного напряжения.Устройство работает следующим образом,При подключении коммутирующего напряжения переменного тока к клеммам17 и 18 в цепи нагрузки 16, диода 3,резистора 4 светоизлучатель тиристорного оптрона 5, при достижениинапряжением значения Ч начинает излучать пульсирующие светосигналына включение тиристорного оптрона 5,но последний обесточен разомкнутымвыходом сигнального оптрона 9, гдеО - напряжение включения оптроВка 1на аПри отсутствии сигнального напряжения с источника 11 выключаяель переменного тока выключен, поскольку разомкнуты выходы оптронов 9, 8, б, При подаче сигнального напряжения источника 11 светоизлучатель оптрона 9 выдает оптический сигнал и оптрон 9 начинает пропускать ток и в положительный полупериод нключающийся тиристорныи оптрон 5 пропускает ток через светоиэлучатель оптрона 8, Оптрон 8, включившись, замыкает токовую цепь от выпрямителя 10. Учитывая быстродействие оптоэлектронных элементов, это произойдет в непосредственной близости от точки включения оптрона 5. Резистор 7 выбран иэ условия задания тока включения оптрона б при достьйкении положительным полупериодом переменного напряжения значения, близкого к нулю. Нулевой уровень тока через оптрон 5 будет в точке равенства токов, протекающих через резистор 7 и 4, соответственно от стабилизированного и нестабилиэированного выпрямителей. Положение этой точки на отрезке синусоиды коммутационного напряжения, зависит от выб ранного резистора 4. После точки равенства токов начнет протекать токчерез светоиэлучатель оптрона б,который достигает значения тока включения оптрона б. Оптрон б включаетсяи замыкает токовую цепь от выпрямителя 10 через четнертый резистор 13к упранляющему электроду симистора2. Симистор 2 нключается и определяет напряжение на аноде диода 3 своимостаточным напряжением. Следовательно, после момента включения симистора 2 оптрон б постоянно пропускаетток, который несколько уменьшаетсян положительный полупериод и которыйпостоянно больше тока включенияоптрона б, поэтому оптрон б постоян 5 0но включен и непрерывно н цепи управления симистора 2 протекает ток от источника 11. В случае использования мощных симисторон, которые потребляния, больше эксплуатационно допустимых через оптрон б, его необходимонключать в управляющую цепь усилительного элемента, например в цепь базы транзистора. Отключение происходит путем снятия сигнального напряжения с источника 11. Симистор не выключается после снятия сигнала управления до тех пор, пока его анодныи ток не упадет практически до нуля. Таким образом, устройство осущест 30 вляет коммутацию напряжения переменного тока н первоначальный моментвключения только вблизи нулевогоуровня на спаде положительной полуволны переменного напряжения, а затем н управляющий электрод симистора йепрерынно поступает ток, достаточныйдля переключений симистора в каждыйполупериод с минимальной зоной нечувствительности, определяемойэксплуатационной характеристикой симистора, что уменьшает величину коммутационных помех и улучшает технические показатели устройства при работе на различных видах нагрузок. 40 Формула изобретения Выключатель переменного тока, содержащий симистор, к управляющему электроду которого подключен блок управления, сигнальный оптрон, сигнальный источник питания и, соединенныемежду собою последовательно и подключенные параллельно симистору демпфирующие резистор и конденсатор,светоиэлучатель сигнального оптрона подключен к сигнальному источнику питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью снижения уровня коммутационных помех, он снабжен стабилизированным ныпрямителем, а блок управления выполнен в ниде тиристорного и двух транзисторных оптронов, четырех резисторов и диода, который подключен 20 ют значительные токи по цепи упранле879777 Составитель Ф.ЦареградскийРедактор Г.Петрова Техред А.Бабинец Корректор У. Пономаренко Заказ 9742/29 Тираж 991 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытиЯ113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 анодом к аноду симистора, светоиэлучатели тиристорного и первого транзисторного оптронов соединены параллельно-встречно и подключены черезпервыи резистор к катоду диода и непосредственно - к катоду симистора,параллельно светоиэлучателю тиристорного оптрона подключены последовательно соединенные второй резистор,выходы второго транзисторного и ти-ристорного оптронов, светоизлучательвторого транзисторного оптрона и третий резистор, к катоду тиристорногооптрона через выход сигнального оптрона подключены минус стабилизированного выпрямителя и через выходпервого транзисторного оптрона ичетвертый резистор - выход блока управления, плюс стабилиэированногсвыпрямитЕля подключен к катоду симистора, катод и анод симистора служатсилбвым выходом выключателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ВеликобританииР 1303281, кл. Н 231, опублик,1973.2. Электроника, 1976, Р 14, с.53