RU19940U1 - DEVICE FOR NON-CONTACT COMMUTATION OF A THREE-PHASE CAPACITOR BATTERY - Google Patents
DEVICE FOR NON-CONTACT COMMUTATION OF A THREE-PHASE CAPACITOR BATTERY Download PDFInfo
- Publication number
- RU19940U1 RU19940U1 RU2001103992/20U RU2001103992U RU19940U1 RU 19940 U1 RU19940 U1 RU 19940U1 RU 2001103992/20 U RU2001103992/20 U RU 2001103992/20U RU 2001103992 U RU2001103992 U RU 2001103992U RU 19940 U1 RU19940 U1 RU 19940U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- phase
- output
- pulse
- trigger
- Prior art date
Links
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Description
Устройство для бесконтактной коммутации трехфазной конденсаторной батареиDevice for contactless switching a three-phase capacitor bank
noJl( ,noJl (,
Изобретение отноеитея к облаети электротехники и может быть иепользовано в тех отраслях народного хозяйства, где необходимо обеспечить отсутствие ухода и быстродействующие нереключения, свободные от электромагнитных номех, конденсаторных батарей в трехфазных сетях переменного тока, в частности, в установках компенсации реактивной мощности.The invention otoyteya to the field of electrical engineering and can be used in those sectors of the economy where it is necessary to ensure lack of care and high-speed non-switching, free of electromagnetic noise, capacitor banks in three-phase AC networks, in particular, reactive power compensation units.
Известно устройство регулирования реактивной мощности, реализующее известный способ, в электрических сетях посредством коммутирования трехфазной конденсаторной батареи путем ее поочередного включения и отключения, причем подключение производится в моменты, когда разность соответствующих линейных напряжений сети и батареи равны нулю, а отключение батареи осуществляется от одной из фаз сети в момент времени, когда ток в данной фазе равен нулю. Затем осуществляется отключение батареи от двух других фаз в момент равенства тока в этих фазах нулю, а включение осуществляется в обратной последовательности (см. а. с. СССР № 811400 М. кл. И02) 3/18). Указанное устройство обеспечивает быстродействующую коммутацию конденсаторной батареи без всплесков тока. Однако оно требует средств для определения момента, когда разность соответствующих линейных напряжений сети и батареи равна нулю, что приводит к необходимости установки в главной цепи датчиков нулевого напряжения, усложняющих и удорожающих конденсаторную установку.A device for regulating reactive power that implements the known method in electric networks by switching a three-phase capacitor bank by turning it on and off alternately, moreover, the connection is made when the difference between the respective line voltages of the network and the battery is zero, and the battery is disconnected from one of the phases network at a time when the current in this phase is zero. Then, the battery is disconnected from the other two phases at the moment of equal current in these phases to zero, and switching on is carried out in the reverse sequence (see. S. USSR No. 811400 M. class. I02) 3/18). The specified device provides high-speed switching of a capacitor bank without current surges. However, it requires means to determine the moment when the difference between the respective line voltages of the network and the battery is zero, which leads to the need to install zero voltage sensors in the main circuit, which complicate and cost the capacitor installation.
Известно также устройство для бесконтактной коммутации трехфазной конденсаторной батареи, реализующее известный способ и содержащее трехфазную конденсаторную батарею с внутренним соединением фаз в треугольник, подключенную к трехфазной сети переменного тока через полупроводниковые (тиристорно-диодные) коммутаторы, и систему управления, включающую трехфазный синхронизирующий трансформатор, подключенный к сети, три компаратора, импульсные трансформаторы, формирователь команды управления, три синхронных триггера, генератор высокочастотных импульсов, логические элементы, усилители импульсов. При этом установочные входы второго и третьего триггеров подключены к неинвертирующему выходу первого триггера, один из входов логических элементов подключен к выходу соответствующих синхронных триггеров, а второй их вход подключен к выходу генератора высокочастотных импульсов, выходы всех логических элементов подключены к входам соответствующих усилителей импульсов, выходы которых, в свою очередь, через импульсные трансформаторы подключены к управляющим цепям тиристоров полупроводниковых коммутаторов (см. а. с. СССР № 1099314 М. кл. G05f 1/70). Это устройство по своей технической сущности является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип. Оно не требует средств для определения момента естественной коммутации тиристоров, а основано на стандартной организацииA device for contactless switching a three-phase capacitor bank is also known, which implements the known method and contains a three-phase capacitor bank with an internal phase connection in a triangle connected to a three-phase AC network via semiconductor (thyristor-diode) switches, and a control system including a three-phase synchronizing transformer connected to the network, three comparators, pulse transformers, control command generator, three synchronous triggers, high-precision generator -frequency pulses, logic elements, the pulse amplifiers. In this case, the installation inputs of the second and third triggers are connected to the non-inverting output of the first trigger, one of the inputs of the logic elements is connected to the output of the corresponding synchronous triggers, and their second input is connected to the output of the high-frequency pulse generator, the outputs of all logic elements are connected to the inputs of the corresponding pulse amplifiers, outputs which, in turn, are connected via pulsed transformers to the control circuits of the thyristors of semiconductor switches (see a.s. USSR No. 1099314 M. class G05f 1 / 70). This device in its technical essence is the closest to the claimed and taken as a prototype. It does not require funds to determine the moment of natural switching of thyristors, but is based on a standard organization
управляющих импульсов при включении с учетом ситуации, имевшей место при отключении батареи.control pulses when turned on, taking into account the situation that occurred when the battery was turned off.
Недостатком данного устройства является то, что он предполагает установку тиристорно-диодных коммутаторов в каждой линии и не может быть применено для схемы главного тока со встречно-параллельными тиристорами в двух линиях и одной линией, подключенной к сети непосредственно, которая более проста и экономична, так как содержит меньшее число полупроводниковых силовых приборов. Кроме того, максимальная величина повторяюш:егося напряжения на тиристорах в схемах с тиристорно-диодными коммутаторами при отключении батареи достигает 2,4 амплитудного значения линейного напряжения сети, т.е. 1270 вольт в промышленных установках (с номинальным напряжением 380 вольт). Это снижает безопасность эксплуатации и надежность этих установок.The disadvantage of this device is that it involves the installation of thyristor-diode switches in each line and cannot be used for the main current circuit with counter-parallel thyristors in two lines and one line connected directly to the network, which is simpler and more economical, so as contains fewer semiconductor power devices. In addition, the maximum value of the repeated voltage across the thyristors in circuits with thyristor-diode switches when the battery is disconnected reaches 2.4 amplitude values of the line voltage of the network, i.e. 1270 volts in industrial installations (with a rated voltage of 380 volts). This reduces the operational safety and reliability of these installations.
Технической задачей, на которую направлено заявляемое устройство, является устранение данных недостатков, т.е. упрошение коммутационного устройства и повышение его надежности.The technical problem to which the claimed device is directed is to eliminate these shortcomings, i.e. simplification of the switching device and increase its reliability.
Указанная техническая задача достигается тем, что в известном устройстве для бесконтактной коммутации трехфазной конденсаторной батареи, содержаш,ем трехфазную конденсаторную батарею с внутренним соединением фаз в треугольник, подключенную к трехфазной сети переменного тока через полупроводниковые коммутаторы, и систему управления, включающую трехфазный синхронизирующий трансформатор, подключенный к сети, три компаратора, импульсные трансформаторы, формирователь команд управления, синхронные триггеры, генератор высокочастотных импульсов, логические элементы, усилители имнульсов, нри этом установочные входы второго и третьего триггеров нодключены к неинвертирующему выходу нервого триггера, один из входов логических элементов подключен к выходу соответствующего триггера, а вторые входы всех логических элементов соединены с выходом генератора высокочастотных импульсов, выходы всех логических элементов подключены к входам соответствующих усилителей импульсов, выходы которых, в свою очередь, через импульсные трансформаторы подключены к управляющим цепям тиристоров полупроводниковых коммутаторов, в отличие от него, заявляемое содержит дополнительный четвертый синхронный триггер, полупроводниковые коммутаторы выполнены в виде двух пар встречно-параллельно соединенных тиристоров, включенных в два линейные провода фаз А и С конденсаторной батареи, один из импульсных трансформаторов выполнен в трехобмоточном исполнении. При этом вторичные обмотки фаз с и в синхронизирующего трансформатора соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами первого компаратора, а обмотка фазы а того же трансформатора - с инвертирующим входом второго компаратора и неинвертирующим входом третьего компаратора, у которых другие входы соединены с корпусной щиной. Синхронизирующие входы второго и четвертого триггеров соединены вместе и подключены к выходу третьего компаратора, а такие же входы первого и третьего триггеров присоединены соответственно к выходам второго и первого компараторов. Информационные входы всех триггеров присоединены кThe specified technical problem is achieved by the fact that in the known device for contactless switching of a three-phase capacitor bank, it contains a three-phase capacitor bank with an internal phase connection in a triangle connected to a three-phase AC network via semiconductor switches, and a control system including a three-phase synchronization transformer connected to the network, three comparators, pulse transformers, control command generator, synchronous triggers, high-frequency generator pulses, logic elements, amplifiers of impulses, while the installation inputs of the second and third triggers are not connected to the non-inverting output of the nerve trigger, one of the inputs of the logic elements is connected to the output of the corresponding trigger, and the second inputs of all logic elements are connected to the output of the high-frequency pulse generator, the outputs of all logic elements are connected to the inputs of the respective pulse amplifiers, the outputs of which, in turn, are connected via pulse transformers to the control circuits tori semiconductor switches, in contrast, the claimed comprises an additional fourth synchronous trigger, semiconductor switches are in the form of two pairs of antiparallel-connected thyristors included in the two line wires phases A and C of the capacitor bank, one of the pulse transformers is made into a three-winding performance. In this case, the secondary windings of the phases c and in the synchronizing transformer are connected respectively to the inverting and non-inverting inputs of the first comparator, and the phase winding of the same transformer is connected to the inverting input of the second comparator and the non-inverting input of the third comparator, in which other inputs are connected to the housing bus. The synchronizing inputs of the second and fourth triggers are connected together and connected to the output of the third comparator, and the same inputs of the first and third triggers are connected respectively to the outputs of the second and first comparators. The information inputs of all triggers are connected to
плюсовому полюсу источника питания. Установочный вход четвертого триггера подключен к выходу формирователя команд управления, а такой же вход первого триггера соединен с инвертирующим выходом четвертого триггера. Причем выходы первого и третьего усилителей импульсов подключены через двухобмоточные импульсные трансформаторы соответственно к управляющим цепям прямого тиристора фазы С и обратного тиристора фазы А полупроводникового коммутатора, а выход второго усилителя импульсов подключен через упомянутый трехобмоточный импульсный трансформатор соответственно к управляющим цепям двух других тиристоров той же первой и второй пары тиристоров полупроводникового коммутатора.the positive pole of the power source. The installation input of the fourth trigger is connected to the output of the control command generator, and the same input of the first trigger is connected to the inverting output of the fourth trigger. Moreover, the outputs of the first and third pulse amplifiers are connected through two-winding pulse transformers, respectively, to the control circuits of the direct thyristor phase C and the reverse thyristor phase A semiconductor switch, and the output of the second pulse amplifier is connected through the aforementioned three-winding pulse transformer, respectively, to the control circuits of two other thyristors of the same first and a second pair of thyristors of a semiconductor switch.
Как показывает анализ переходных процессов при отключении конденсаторной батареи от сети с помощью тиристоров, после отключения остаточные напряжения на конденсаторах распределяются таким образом, что одно из линейных напряжений батареи конденсаторов равно амплитудному значению линейного напряжения сети, другое - меньше этого значения, а третье превышает амплитуду напряжения сети. Максимальное значение на коммутирующих тиристорах после отключения батареи определяется суммой амплитудного значения линейного напряжения сети и одноименного остаточного напряжения батареи.As the analysis of transients during disconnection of the capacitor bank from the network using thyristors shows, after disconnecting, the residual voltages on the capacitors are distributed so that one of the linear voltages of the capacitor bank is equal to the amplitude value of the line voltage of the network, the other is less than this value, and the third exceeds the voltage amplitude network. The maximum value on switching thyristors after disconnecting the battery is determined by the sum of the amplitude value of the line voltage of the network and the same residual voltage of the battery.
Отсюда следует, что в схемах главного тока со встречно-параллельно включенными тиристорами в двух линейных проводах и одной линией, подключенной непосредственно, максимальная величина повторяющегося напряжения на тиристорах (такая же, как в прототипе) будет иметь место, еслиIt follows that in the main current circuits with counter-parallel connected thyristors in two linear wires and one line connected directly, the maximum value of the repetitive voltage across the thyristors (the same as in the prototype) will occur if
максимальное остаточное напряжение на фазах батареи после отключения окажется подключенным между линией, подключенной к сети непосредственно и любой другой линией; если же большее из остаточных напряжений батареи после отключения окажется приложенным между двумя линиями, подключенными к сети через тиристоры, то максимальная величина повторяющегося напряжения на тиристорах при этом не превысит двойного амплитудного значения напряжения сети, т.е. в 1,2 раза меньше, чем в прототипе.the maximum residual voltage on the phases of the battery after disconnection will be connected between the line connected directly to the network and any other line; if the greater of the residual voltage of the battery after shutdown is applied between two lines connected to the network via thyristors, then the maximum value of the repeating voltage on the thyristors will not exceed the double amplitude value of the network voltage, i.e. 1.2 times less than in the prototype.
Такое распределение остаточных напряжений батареи, как в последнем случае, обеспечивается предложенным устройством, а именно тем, что момент прекращения подачи управляющих импульсов находится в интервале от момента прохождения через нуль линейного напряжения между линией, подключенной к сети непосредственно, и линией, предшествующей ей по порядку чередования фаз, и до аналогичного перехода через нуль следующего линейного напряжения.Such a distribution of the battery residual voltages, as in the latter case, is ensured by the proposed device, namely, that the moment of termination of the supply of control pulses is in the interval from the moment the linear voltage passes through zero between the line connected directly to the network and the line preceding it in order phase rotation, and until a similar transition through zero of the next line voltage.
Таким образом, повышение надежности и безопасности в схемах со встречно-параллельными тиристорами в двух линиях и одной линией, подключенной к сети непосредственно, обеспечивается снижением максимального значения повторяющегося напряжения на тиристорах за счет оптимального распределения напряжений конденсаторной батареи, что достигается выбором момента прекращения подачи управляющих импульсов на тиристоры.Thus, the increase in reliability and safety in circuits with counter-parallel thyristors in two lines and one line connected directly to the network is ensured by reducing the maximum value of the repetitive voltage across the thyristors due to the optimal voltage distribution of the capacitor bank, which is achieved by choosing the moment of stopping the supply of control pulses on thyristors.
Кроме того, снижение указанных значений напряжения позволяет применять для коммутации батареи тиристоры более низких классов напряжения, что в свою очередь снижает стоимость коммутирующих устройств и конденсаторной установки в целом.In addition, a decrease in the indicated voltage values allows the use of thyristors of lower voltage classes for battery switching, which in turn reduces the cost of switching devices and the capacitor unit as a whole.
При большой частоте коммутации батареи (например, в случае компенсации резкопеременных реактивных нагрузок) перед очередным включением батареи она не успевает сколько-нибудь заметно разрядиться в предыдущем цикле отключения. Для обеспечения возможности подключения к сети неразрядившейся конденсаторной батареи без всплесков зарядного тока последовательность управляющих импульсов подают в первую очередь на тиристор, подключенный встречно-параллельно тому тиристору, который проводит ток последним при предшествовавшем отключении батареи от сети. Таким образом, в схемах главного тока с тиристорами, встречно-параллельно включенными в две линии, и одной линией, подключенной к сети непосредственно, обеспечивается такое же быстродействие, что и в известном устройстве.At a high switching frequency of the battery (for example, in the case of compensation for rapidly changing reactive loads), before the next battery is turned on, it does not have time to discharge any noticeably in the previous shutdown cycle. To ensure that a non-discharged capacitor bank can be connected to the network without bursts of the charging current, the sequence of control pulses is fed primarily to a thyristor connected counter-parallel to the thyristor that conducts current last when the battery was disconnected from the network before. Thus, in the main current circuits with thyristors, counter-parallel connected in two lines, and with one line connected directly to the network, the same speed is ensured as in the known device.
Из вышеизложенного следует, что заявляемое устройство позволяет реализовать достоинства, присущие известному устройству (быстродействие, простоту и надежность схем управления) в схемах со встречнопараллельными тиристорами в двух линиях и одной линией, подключенной к сети непосредственно, которые более просты и экономичны, так как содержат меньшее число силовых полупроводниковых приборов. Кроме того, заявляемое устройство позволяет в указанных схемах добиться повыщения на-7-2ё //(гFrom the above it follows that the claimed device allows you to realize the advantages inherent in the known device (speed, simplicity and reliability of control circuits) in circuits with opposite parallel thyristors in two lines and one line connected directly to the network, which are simpler and more economical, since they contain less number of power semiconductor devices. In addition, the claimed device allows in these schemes to achieve an increase of-7-2ё // (g
дежности и безопасности и дополнительного снижения стоимости конденсаторной установки за счет уменьшения максимального значения напряжения на тиристорах но отношению к прототипу. Уменьшение на одну треть числа полупроводниковых приборов снижает на 33 % потери на их нагрев, а, следовательно, и температуру среды внутри установки. Это также повышает надежность функционирования электронной системы управления. Вследствие уменьшения потерь увеличивается коэффициент полезного действия конденсаторной установки.reliability and safety and an additional reduction in the cost of the capacitor unit by reducing the maximum voltage value on the thyristors but in relation to the prototype. A one third reduction in the number of semiconductor devices reduces by 33% the loss of their heating, and, consequently, the temperature of the medium inside the installation. It also increases the reliability of the electronic control system. Due to the reduction of losses, the efficiency of the capacitor unit increases.
На фиг. 1 представлена схема конденсаторной батареи со встречнопараллельными тиристорами в двух линиях и одной линией, подключенной к сети непосредственно, а также схема управления, реализующая новые связи; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений и токов, действующих в схеме при отключении и последующем включении неразрядившейся батареи; на фиг. 3 - временные диаграммы токов и напряжений при включении разряженной батареи.In FIG. 1 is a diagram of a capacitor bank with opposing parallel thyristors in two lines and one line connected directly to the network, as well as a control circuit that implements new communications; in FIG. 2 - time diagrams of voltages and currents operating in the circuit when the non-discharged battery is turned off and then turned on; in FIG. 3 - time diagrams of currents and voltages when a discharged battery is turned on.
Схема содержит трехфазную конденсаторную батарею 1 с внутренним соединением фаз в треугольник, подключенную к трехфазной сети 2 переменного тока через встречно-параллельно включенные тиристоры 3,4 и 5,6 в двух линиях (А и С); трехфазный синхронизирующий трансформатор 7, подключенный к сети; компараторы 8-10; импульсные трансформаторы 11-13; формирователь команд управления 14; синхронные триггеры 15-18; логические элементы 19-21; усилители импульсов 22-24; генератор высокочастотных импульсов 25.The circuit contains a three-phase capacitor bank 1 with an internal phase connection in a triangle connected to a three-phase AC network 2 through anti-parallel connected thyristors 3.4 and 5.6 in two lines (A and C); three-phase synchronizing transformer 7 connected to the network; comparators 8-10; pulse transformers 11-13; shaper management teams 14; synchronous triggers 15-18; logical elements 19-21; pulse amplifiers 22-24; high frequency pulse generator 25.
г / 2Входы компараторов 8-10 подключены к фазам вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора 7. Синхронизирующие входы (С) триггеров 16 и 18 присоединены непосредственно к выходам компараторов 9 и 8, а такие же входы триггеров 15 и 17 соединены вместе и подключены к выходу компаратора 10. Информационные входы (Д) триггеров 15-18 присоединены к положительному полюсу источника питания. Установочный вход (R) триггера 15 подключен к выходу формирователя команд управления 14, такой же вход триггера 16 подключен к инвертирующему выходу триггера 15, а установочные входы триггеров 17 и 18 подключены к выходу триггера 16. Один из входов логических элементов 19-21 подключен к выходу соответствующего триггера, а второй вход - к выходу генератора 25 импульсов. Выходы логических элементов 19-21 подключены к входам усилителей импульсов 22-24, выходы которых в свою очередь через разделительные импульсные трансформаторы 11-13 подключены к управляющим цепям тиристоров. Причем выходы усилителей 22 и 24 подключены через двухобмоточные трансформаторы к тиристорам 5 и 4 соответственно, а выход усилителя 23 подключен через трехобмоточный трансформатор к тиристорам 3 и 6. Фазные напряжения сети через трансформатор 7 поступают на входы компараторов 8-10, которые изменяют логическое состояние выхода при переходе напряжения, приложенного к входам соответствующего компаратора, через нулевое значение, формируя тем самым прямоугольные импульсы с частотой напряжения сети. Передний фронт импульсов компаратора 8 совпадает с моментом перехода через нуль линейного напряжения сети UBC из области по-3-г0 / /(jg / 2 The inputs of the comparators 8-10 are connected to the phases of the secondary winding of the synchronizing transformer 7. The synchronizing inputs (C) of the triggers 16 and 18 are connected directly to the outputs of the comparators 9 and 8, and the same inputs of the triggers 15 and 17 are connected together and connected to the output of the comparator 10 The information inputs (D) of triggers 15-18 are connected to the positive pole of the power source. The installation input (R) of the trigger 15 is connected to the output of the control command generator 14, the same input of the trigger 16 is connected to the inverting output of the trigger 15, and the installation inputs of the triggers 17 and 18 are connected to the output of the trigger 16. One of the inputs of the logic elements 19-21 is connected to the output of the corresponding trigger, and the second input to the output of the 25 pulse generator. The outputs of the logic elements 19-21 are connected to the inputs of the pulse amplifiers 22-24, the outputs of which, in turn, are connected via thyristor isolation transformers 11-13 to the control circuits of the thyristors. Moreover, the outputs of amplifiers 22 and 24 are connected through two-winding transformers to thyristors 5 and 4, respectively, and the output of amplifier 23 is connected through three-winding transformer to thyristors 3 and 6. Phase voltage of the network through a transformer 7 goes to the inputs of comparators 8-10, which change the logical state of the output when the voltage applied to the inputs of the corresponding comparator passes through a zero value, thereby forming rectangular pulses with a frequency of the mains voltage. The leading edge of the pulses of the comparator 8 coincides with the moment of the transition through zero of the linear voltage of the UBC network from the region
ложительных в область отрицательных значений. Передние фронты импульсов компараторов 9 и 10 совпадают с моментом перехода через нуль фазного напряжения сети UA. Причем для компаратора 9 - в сторону отрицательных, а для компаратора 10 - в сторону положительных значений. Синхронные триггеры 15-18 переключаются по переднему фронту сигнала на синхронизирующем входе, сброс триггеров в исходное состояние осуществляется нулевым сигналом на установочном входе.false to the area of negative values. The leading edges of the pulses of the comparators 9 and 10 coincide with the moment of transition through zero of the phase voltage of the network UA. Moreover, for the comparator 9 - in the direction of negative, and for the comparator 10 - in the direction of positive values. Synchronous triggers 15-18 are switched on the leading edge of the signal at the clock input, resetting the triggers to the initial state is carried out by a zero signal at the installation input.
Устройство работает следующим образом. В момент времени, предшествующий началу отключения батареи, с выхода формирователя 14 на установочный вход триггера 15 поступает нулевой сигнал, обуславливая единичный сигнал на его инвертирующем выходе. С выходов триггеров 16-18 на входы логических элементов 19-21, осуществляющих функцию И, поступают единичные сигналы, поэтому высокочастотные импульсы генератора 25 проходят через эти элементы на входы усилителей 22-24 и далее через трансформаторы 11-13 на управляющие цепи тиристоров 3-6, поддерживая последние в открытом состоянии.The device operates as follows. At the point in time preceding the start of battery shutdown, from the output of the driver 14 to the installation input of the trigger 15 receives a zero signal, causing a single signal at its inverting output. From the outputs of the triggers 16-18 to the inputs of the logic elements 19-21, performing the And function, single signals are received, therefore, the high-frequency pulses of the generator 25 pass through these elements to the inputs of the amplifiers 22-24 and then through the transformers 11-13 to the control circuits of thyristors 3- 6, keeping the latter open.
При отключении батареи подачу управляющих импульсов прекращают в момент, когда напряжение фазы А сети переходит через нуль в сторону положительных значений, который в соответствии с заявляемыми связями находится в интервале от момента перехода через нуль линейного напряжения UAB (напряжения между линией В, подключенной к сети непосредственно и предшествующей ей по порядку чередования фаз линией А) до момента такого же перехода линейного напряжения UBC- Это осуществляется следующим образом. Пусть в момент времени ti (фиг. 2) поступает команда на отключение батареи, т.е. на выходе формирователя 14 устанавливается единичный сигнал. Так как триггер 15 больше не удерживается в исходном состоянии, то но нереднему фронту первого имнульса с выхода компаратора 10 (момент ti на фиг. 2, соответствующий переходу через нуль в сторону положительных значений напряжения фазы А сети) он переключится, и нулевой сигнал на его инвертирующем выходе, поступая на установочный вход триггера 16, установит на его выходе нулевой сигнал, который в свою очередь установит в нулевое состояние триггеры 17 и 18. Нулевые сигналы с выходов триггеров 16-18, поступая на входы логических элементов 19-21, блокируют прохождение управляющих импульсов генератора 25 на усилители 22-24 и далее на тиристоры. Таким образом, прекращение подачи управляющих импульсов происходит в момент, когда напряжение фазы А сети нереходит через нуль в сторону положительных значений.When the battery is turned off, the supply of control pulses is stopped at the moment when the phase A voltage of the network goes through zero to the side of positive values, which, in accordance with the claimed connections, is in the interval from the moment when the line voltage UAB passes through zero (voltage between line B connected to the network directly and the line A) preceding it in the order of phase rotation until the same transition of the linear voltage UBC– This is carried out as follows. Suppose that at time ti (Fig. 2) a command is sent to turn off the battery, i.e. at the output of the shaper 14 is set to a single signal. Since the trigger 15 is no longer held in its original state, it will switch over and the zero signal to its uniform front of the first impulse from the output of the comparator 10 (moment ti in Fig. 2, corresponding to the transition through zero towards the positive values of the voltage of the phase A network) the inverting output, arriving at the installation input of the trigger 16, sets the zero signal at its output, which in turn sets the triggers 17 and 18 to zero. The zero signals from the outputs of the triggers 16-18, coming to the inputs of the logic elements 19-21, block the passage of the control pulses of the generator 25 to the amplifiers 22-24 and further to the thyristors. Thus, the cessation of the supply of control pulses occurs at the moment when the voltage of phase A of the network does not go through zero towards positive values.
После прекращения подачи управляющих импульсов в схеме происходят следующие процессы. В момент времени ts, когда ток в линии А станет равным нулю, закроется тиристор 3, тиристор 4 не откроется вследствие отсутствия управляющих импульсов, а линия А отключится от сети. Еще через четверть периода переменного тока (момент t4 на фиг. 2) станет равным нулю ток в линии С, закроется тиристор 6, и батарея полностью отключится от сети. Очевидно, что при такой синхронизации момента прекращения подачи управляющих импульсов последним проводить ток при отключении будет всегда тиристор 6. После отключения батареи напряжения на тиристорах лиНИИ А и с обусловлены суммой линейных напряжений сети и соответствующих остаточных напряжений на фазах конденсаторов. Как видно из диаграммы на фиг. 2, максимальное значение напряжения на тиристорах линии С не превышают двойной амплитуды напряжения сети. Напряжение на тиристорах линии А еще меньше.After stopping the supply of control pulses in the circuit, the following processes occur. At time ts, when the current in line A becomes zero, thyristor 3 closes, thyristor 4 does not open due to the absence of control pulses, and line A is disconnected from the network. After another quarter of the alternating current period (time t4 in Fig. 2), the current in line C becomes zero, thyristor 6 closes, and the battery is completely disconnected from the network. Obviously, with such synchronization of the moment of stopping the supply of control pulses, thyristor 6 will always be the last to conduct the current after disconnecting the battery. As can be seen from the diagram in FIG. 2, the maximum voltage value on the thyristors of line C does not exceed the double amplitude of the mains voltage. The voltage on the thyristors of line A is even less.
В предлагаемом варианте реализации новых связей последним проводить ток при отключении батареи будет всегда тиристор 6. Поэтому при включении батареи, в соответствии с заявляемыми связями управляющие импульсы подаются в первую очередь на тиристор 5, который подключен встречнопараллельно тиристору 6, а затем на остальные тиристоры. Это осуществляется следующим образом. Допустим, что команда на включение батареи поступает при максимальном быстродействии установки в течение периода, непосредственно следующего за моментом отключения (момент ts на фиг. 2). При этом с формирователя 14 на установочный вход триггера 15 поступает нулевой сигнал, устанавливая единицу на его выходе. Триггер 16 больше не удерживается в нулевом состоянии и поэтому по переднему фронту первого импульса с компаратора 9 (момент t на фиг. 2) он переключится и на его выходе установится единичный сигнал, который, поступая на вход логического элемента 19, разрешит прохождение управляющих импульсов на тиристор 5. В этот момент напряжение на тиристоре 5 равно нулю и начинает изменяться в сторону положительных значений, поэтому он включится без всплеска зарядного тока. Одновременно единичный сигнал с выхода триггера 16 поступает на установочные входы триггеров 17 и 18, подготавливая их к управле-/г-г //In the proposed embodiment of the implementation of new connections, thyristor 6 will always be the last to conduct current when the battery is turned off. Therefore, when the battery is turned on, in accordance with the claimed connections, control pulses are fed primarily to thyristor 5, which is connected counter-parallel to thyristor 6, and then to the other thyristors. This is as follows. Suppose that the command to turn on the battery is received at the maximum speed of the installation during the period immediately following the moment of shutdown (moment ts in Fig. 2). In this case, from the shaper 14 to the installation input of the trigger 15 receives a zero signal, setting a unit at its output. The trigger 16 is no longer held in the zero state and therefore, along the leading edge of the first pulse from the comparator 9 (moment t in Fig. 2), it will switch and a single signal will be established at its output, which, entering the input of the logic element 19, will allow the passage of control pulses to thyristor 5. At this moment, the voltage on thyristor 5 is zero and begins to change in the direction of positive values, so it will turn on without a surge in the charging current. At the same time, a single signal from the output of the trigger 16 goes to the installation inputs of the triggers 17 and 18, preparing them for control- / yy //
нию по синхронизирующему входу. Поэтому в момент tv передним фронтом соответствующего сигнала, приходящего с выхода компаратора 10, триггер 17 переключится в единичное состояние, разрешая тем самым прохождение управляющих импульсов на тиристоры 3 и 6. Так как на тиристоре 3 в этот момент имеет место запирающая полярность анодного напряжения, то он не включится до тех пор, пока напряжение на его аноде не станет положительным, т.е. до следующего периода напряжения сети. Для тиристора 6 в этот момент анодное напряжение переходит через нуль в сторону положительных значений, поэтому он включится без всплеска тока. Наконец, в момент времени tg переключится триггер 18 и разрешит прохождение управляющих импульсов на тиристор 4. Процесс включения заканчивается, и батарея оказывается симметрично подключенной к сети.synchronization input. Therefore, at the time tv, the leading edge of the corresponding signal coming from the output of the comparator 10, the trigger 17 will switch to a single state, thereby allowing the passage of control pulses to thyristors 3 and 6. Since at the same moment on the thyristor 3 there is a blocking polarity of the anode voltage, then it will not turn on until the voltage at its anode becomes positive, i.e. until the next mains voltage period. For thyristor 6, at this moment, the anode voltage goes through zero to the side of positive values, so it will turn on without a surge in current. Finally, at time tg, trigger 18 will switch and allow the passage of control pulses to thyristor 4. The turn-on process ends, and the battery is symmetrically connected to the network.
В случае, если включение батареи происходит при полностью или частично разряженных конденсаторах, схема управления работает аналогично в части момента подачи управляющих импульсов для каждого из тиристоров. Однако характер изменения напряжений на конденсаторах и тиристорах установки при этом становится несколько другим. Па фиг. 3 показан процесс включения полностью разряженной батареи в заявляемом устройстве коммутации. При поступлении команды включения батареи в момент t4 включение тиристора 5 произойдет не в момент подачи на него управляющих импульсов (ts), а лишь после того, как напряжение на его аноде станет равным нулю и начнет изменяться в сторону положительных значений. Напряжение на тиристоре 3 после подачи на него управляющих импульсов станет отпирающимIf the battery is switched on with fully or partially discharged capacitors, the control circuit works similarly in terms of the moment of supply of control pulses for each of the thyristors. However, the nature of the voltage change across the capacitors and thyristors of the installation in this case becomes somewhat different. Pa fig. 3 shows the process of turning on a fully discharged battery in the inventive switching device. Upon receipt of the command to turn on the battery at time t4, the thyristor 5 will not turn on when the control pulses (ts) are applied to it, but only after the voltage at its anode becomes zero and begins to change in the direction of positive values. The voltage at the thyristor 3 after the supply of control pulses to it will become a trigger
раньше, чем будут поданы управляющие импульсы на тиристор 4, поэтому сначала отьфоется тиристор 3, а затем тиристор 4.earlier than the control pulses will be applied to the thyristor 4, so first thyristor 3, and then thyristor 4.
Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает включение батареи без всплесков тока при любой величине остаточного заряда конденсаторов с максимально возможным для естественной коммутации быстродействием, а также ограничение максимальной величины напряжения на тиристорах в пределах двойного амплитудного значения напряжения сети.Thus, the claimed device enables the battery to be switched on without current spikes at any value of the residual charge of the capacitors with the maximum possible speed for natural switching, as well as limiting the maximum voltage on the thyristors within the double amplitude value of the mains voltage.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001103992/20U RU19940U1 (en) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | DEVICE FOR NON-CONTACT COMMUTATION OF A THREE-PHASE CAPACITOR BATTERY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001103992/20U RU19940U1 (en) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | DEVICE FOR NON-CONTACT COMMUTATION OF A THREE-PHASE CAPACITOR BATTERY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU19940U1 true RU19940U1 (en) | 2001-10-10 |
Family
ID=35873700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001103992/20U RU19940U1 (en) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | DEVICE FOR NON-CONTACT COMMUTATION OF A THREE-PHASE CAPACITOR BATTERY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU19940U1 (en) |
-
2001
- 2001-02-09 RU RU2001103992/20U patent/RU19940U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Boenig et al. | Fault current limiter using a superconducting coil | |
US3805139A (en) | Programmed waveform power inverter control system | |
US8995159B1 (en) | High-frequency matrix converter with square wave input | |
CN108270366A (en) | A kind of modulator approach and device based on three-phase neutral point clamp type inverter | |
CN106329946B (en) | A kind of silicon-controlled synchronous trigger circuit and frequency converter | |
US4244016A (en) | Sine-wave static converter | |
RU159416U1 (en) | HIGH POWER HIGH POWER FREQUENCY CONVERTER | |
RU19940U1 (en) | DEVICE FOR NON-CONTACT COMMUTATION OF A THREE-PHASE CAPACITOR BATTERY | |
RU2711587C1 (en) | Method of controlling transformer voltage under load and device for its implementation | |
US5654625A (en) | Switching circuit for a reactive power compensation device having synchronized on and off switching | |
US10978959B2 (en) | Capacitive-based power transformation | |
CN111164876A (en) | Multi-stage converter | |
US3631332A (en) | Inverter starting circuit | |
CN111711163A (en) | Direct current breaker and control method thereof | |
US6580621B2 (en) | Three-phase hybrid AC-voltage/AC-voltage direct converter having minimal complexity and high commutation security | |
RU2609890C2 (en) | Method and device for reducing power losses | |
EP0029250B1 (en) | Bank selection in naturally commutated thyristor controlled static power converters | |
SU1275408A1 (en) | Method of contactless switching of three-phase capacitor bank | |
Huang et al. | Full-bridge current mode high-frequency link inverters | |
RU2762829C1 (en) | Dc voltage converter into quasi-sinusoidal three-phase voltage with increased power | |
CN113824163B (en) | Energy router and control method thereof | |
RU2094840C1 (en) | Method for control of narrow-band alternating voltage regulator | |
SU1699356A3 (en) | Device for commutation of ac load | |
CN110690713B (en) | Trigger control method for externally-switched capacitor at corner of thyristor | |
SU1686689A2 (en) | Device for frequency control of induction motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20050210 |