Устройство для отключения цепей переменного и постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H01H9/30 

Изобретение относится к устройст вам для отключения цепей переменног И постоянного тока и может быть использовано в электротехнических установках различного назначения, в том числе в нмпульсной технике. Известны коммутирующие устройств содержащие контактную систему и электромагнитный привод - автоматы АВМ 1 . Недостатком указанных устройств является низкая надежность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ус ройство для отключения цепей переме ного и постоянного тока, содержащее .силовые контакты и дроссель, на маг нитопроводе которого намотаны две обмотки с разным числом витков 2 J. В этом устройстве магнитопроводы дросселей изготовлены из магнитомяг ких материалов и дроссели при перемагничивании,изменяют свое индуктив ное сопротивление в 10 . По тому, будучи включенными в цепь переменного или импульсного тока, они при смене полярности тока формируют ступень нулевого тока длительностьюat ,,, (1) где BC- индукция в сечении магнито провода; о - сечение магнитопровода; W - число витков; U, - напряжение перемагничивани дросселя. . Для обеспечения паузы тока Л1, достаточной для срабатывания коммути рующего аппарата, требуется большая масса дросселя, являющегося самой дорогой частью устройства, так как стоимость железо-никелевых сплавов в 20 и более раз выше стоимости электротехнических сталей. Недостатком известного устройства является сложность и ограниченные функциональные возможности вследствие невозможности отключения переменных TokoB в моменты, когда ток не равен нулю, а также невозможность коммутации постоянных токов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в устройство для отключения цепей переменного и постоянного тока содержащее силовые контакты и дроссель , на магнитопроводе которого наМО-Ганы две обмотки с разным числом витков, введены дополнительные контакты и два высокоомных резистора, обмотки дросселя включены встречнопараллельно, в. цепь маловитковой обмотки включены силовые контакты, в цепь, многовитковой обмотки - допол нительные контакты, обе параллельно включенные цепи включены последова-т тельно с выводами для подключения нагрузки, причем силовые и дополнительные контакты зашунтированы высокоомными резисторами. На фиг.1 представлена схема устройства для отключения цепеД переменного и постоянного тока; на фиг.2кривые изменения тока ,f в цепи силовых контактов, при коммутации переменного тока; на фиг.З - то же,. при коммутации постоянного тока. . Устройство содержит маловитковуго обмотку 1 и многовитковую обмотку 2, намотанные на магнитопроводе дросселя встречно, силовую контактную систему 3 и дополнительную контактную систему 4. Устройство включено в цепь, питающую нагруз.ку 5 от источника переменного либо постоянного тока. Контактные пары .зашунтированы высокоомными резисторами б. Магнитная система дросселя выполнена из трансформаторной электротехнической стали. Устройство работает следующим образом. Во включенном состоянии по обмоткам 1 и 2 протекают токи, обратно пропорциональные числу витков обмоток 1 и 2, и за счет встречного включения, либо встречной намотки магнитный поток в магнитопроводе дросселя отсутствует, а проводимость двух параллельно включенных обмоток равна их активной проводимости. ПО Ьбмотке 2 протекает ток равный J 2 где Л - ток маловитковой катушки; If отношение числа витков обмоток 2 к числу витков обмоток 1. При выключении контактной систекы 4 цепь многовитковой катушки размыкается и рвет ток -Jj который мнОго меньшей величины, чем ток Л ; индуктивность дросселя скачкообразно увеличивается до значения L, определяемого квадратом числа витков, размерами и магнитной проницаемостью железа магнитопровода дросселя. Величину L, и размеры дросселя можно найти, если предположить, что напряжение сети полностью уравнов.ешивается ЭДС первой обмотки дросселя. Тогда из уравнения i %Аоп SA, 3) С imeTOM того, что «uiL-И ими можно пренебречь, получаем t ()

где Ф - угловая - частота напряжения сети;

iniAon амплитуда выбранногодопустимого уравнения тока для бездуговой коммутации;

5,К - сечение и средняя длина сердачника дросселя;

магнитная проницаемость стали

При размыкании дополнительных контактов 4 ток в обмотке 1 падает до О в результате скачкообразного внедения в цепь индуктивности L.. При коммутации переменного тока в момент t можно размыкать силовые контакты коммутирующего аппарата (фиг,2). При коммутаций постоянного тока силовые контакты 3 (фиг.1) коммутирующего аппарата должны разойтись на достаточное расстояние за промежутки

;времени i,, (Фйг.З), определяемые допустимой величиной KOMMyTHpyeMoil-o тока.

Предлагаемое устройство позволяет .отключить постоянные и переменные токи на любом участке кривой тока за счет снижения коммутируемого тока до уровня обеспечиваняцего бездуговую коммутацию. Так как магнитопровод дросселя устройства выполнен из дешевой трансформаторной стали, то стоимость его многократно снижается по сравнению с известными устройствами. Таким образом, путем коммутации малых токов в цепи многовитковой об.мотки дросселя обеспечивается надежная коммутация значительных токов в силовой .цепи.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее силовые контакты и дрос сель, на магнитопроврде которого намотаны две обмотки с р аэным числом витков, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения устройства, в него введены дополнительные контакты и два высокоомных резистора, обмотки дросселя включены встречно-параллельно, в цепь маловитковой обмотки включены силовые контакты, в цепь многовитковой обмотки дополнительные контакты, обе параллельно включенные цепи включены последовательно с выводами для подключения нагрузки, причем силовые и дополнительные контакты зашунти- j рованы высокоомными резистораСО ми. с СлЭ СП а 01 со

i, it

Фи1.