Коммутационное устройство Советский патент 1984 года по МПК H01H47/18 

о с ел

ее IsS

О

Изобретение относится к электротехнике, в частности к элементам автоматики, обеспечивающим поочередное включение исполнительных механизмов, например электромагнита, имеющего две обмотки.

Известно устройство для управления исполнительными механизмами, содержащее два основных и один управляющий тиристоры, аноды которых соединены между собой через два коммутирующих конденсатора и служат для подключения к соответствующим нагрузкам, катоды подключены к отрицательной шине источника питания, положительная щина которого служит для подключения к нагрузкам, а управляющий электрод управляюплего тиристора связан с катодом порогового элемента, анод которого подключен к одной из обкладок Накопительного конденсатора, вторая обкладка которого подключена к отрицательной шине источника питания, цепочку из последовательно соединенных резистора и диода 1.

Недостатком указанного устройства являются его ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является коммутационное устройство, содержащее два основных и один управляющий тиристоры, аноды которых соединены между собой через два коммутирующих конденсатора и служат для подключения к соответствующим нагрузкам, катоды подключены к отрицательной щине источника питания, положительная шина которого служит для подключения к Нагрузкам, а управляющий электрод управляющего тиристора связан с катодом порогового элемента, анод которого подключен к одной из обкладок накопительного конденсатора, вторая обкладка которого подключена к отрицательной шине источника питания, цепочку из последовательно соединенных резистора и диода, цепочку из последовательно соединенных второго диода и второго резистора, причем цепочка из последовательно соединенных резистора, диода и второго резистора и второго диода соединены последовательно и точка их соединения подключена к аноду порогового элемента, а резисторы этих цепочек подключены к анодам основных тиристоров 2.

Недостатком указанного устройства является высокое энергопотребление, так как для выключения тиристоров расходуется энергия коммутирующих конденсаторов, кроме того, при выключенных нагрузках через управляющий тиристор проходит ток.

Устройство имеет также ограничение на минимальное время формирования импульсов тока в нагрузках, так как времязадающие резисторы включены последовательно с нагрузками, то сопротивление

этих резисторов должно как минимум в 5-10 раз быть больще сопротивления нагрузок {сопротивления обмоток электромагнитного реле), иначе при использовании в качестве нагрузок обмоток реле оно не выключится (ток включения реле в 5-10 раз больше тока выключения).

Цель изобретения - увеличение быстродействия и повышение КПД устройства. Поставленная цель достигается тем, что

в коммутационное устройство, содержащее два тиристора, в анодные цепи которых включены нагрузки, а управляющие электроды соединены между собой через последовательно соединенные размыкающий контакт датчика положения, резистор, конденсатор и диод, две последовательные цепи, каждая из которых содержит диод и резистор, пороговый элемент и накопительный конденсатор, причем последовательные цепи также соединены последовательно и включены между

анодами тиристоров, а точка соединения последовательных цепей подключена к одной из обкладок накопительного конденсатора и к одному из выводов порогового элемента, введены транзистор, стабилитрон,

оптрон и другой резистор, другая обкладка накопительного конденсатора соединена с одним из выходов для подключения источника питания непосредственно и с другим выводом порогов.ого элемента через светоизлучатель оптрона, катоды тиристоров через коллекторно-эмиттерный переход транзистора соединены с другим выводом для подключения источника питания, некоторому через последовательно соединенные светоприемник оптрона и стабилитрон подключена база транзистора, точка соединения

светоприемника оптрона и стабилитрона через другой резистор соединена с другой обкладкой накопительного конденсатора.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый I и второй 2 тиристоры, в анодные цепи которых к положительной щине питания 3 подключены нагрузки 4 и 5, две последовательно соединенные цепочки, состоящие соответственно из резистора 6 и диода 7, из резистора 8 и диода 9, пороговый элемент (динистор) 10 и накопительный конденсатор И, одни выводы порогового элемента 10 и накопительного конденсатора 11 подключены к точке соединения вышеуказанных цепочек.

При этом другой вывод конденсатора 11 непосредственно, а динистор 10 через светоизлучатель 12 оптрона, который может быть шунтирован стабилитроном 13, соединены с положительной шиной питания 3.

Устройство также содержит транзистор 14, резистивный делитель напряжения, состоящий из резистора 15 и светоприемника 16 оптрона. Катоды тиристоров 1 и 2 через коллекторно-эмиттерйый переход транзистора 14 соединены с отрицательной шийой 17 питания. База транзистора 14 через стабилитрон 18 соединена со средней точкой резистивного делителя напряжения. Управляющие электроды тиристоров 1 и 2 соединены через последовательно соединенные размыкающий контакт датчика 19 положения, резистор 20, конденсатор 21 и диод 22. При этом точка соединения конденсатора 2 и диода 22 через диод 23 соединена с отрицательной щиной 17 питания. Переход база-эмиттер транзистора 14 может быть шунтирован резистором 2 При подаче питающего напряжения состояние нагрузок 4 и 5 не изменяется. При этом через резистор 15 и стабилитрон 18 на базу транзистора 14 будет подано положительное отпирающее напряжение, однако ток через Него не будет проходить, так как тиристоры 1 и 2 закрыты. В этом состоянии устройства его энергопотребление определяется большим по величине (несколько кОм или десятков кОм) сопротивлением резистора 15, т. е. схема пракФичесжи не Потребляет электроэнергии. При изменении положения датчика 19 В управляющей цепи тиристора 2 формируется импульс управляющего тока, который прекращается как только зарядится конденсатор Й1. Тиристор 2 включается, подключая нагрузку 5 к источнику питания (щины 3 и 17). После этого начинается заряд накопительного конденсатора 11 по цепи: эмиттерно-коллекторный переход транзистора 14 :- тиристор 2 - диод 9 - резистор 8 - конденсатор 11. Как только на накопительном конденсаторе 11 Накопится напряжение, по амплитуде равное пороговому напряжению порогового элемента (динистора) 10, тот пробивается и проходяпхим током возбуждает светоизлучатель 12 оптрона, соотношение плеч резисторного делителя 15 и 16 резко изменяется и транзис тор 14 выключается, выключая тиристор 2. Пороговый элемент 10 также выключается и соотношение плеч резисторного делителя напряжения востапавливается и транзистор 14 снова включается, но тиристор 2 остается выключенным. При новом изменении положения датчика 19 включается импульсом тока, сформированным разрядом конденсатора 21, тиристор 1, нагрузка 4 подключается к источнику питания (шины 3 и 17). После этого начинается заряд накопительного конденсатора 11 по цепи: эмиттерно-коллекторный переход транзистора 14 - тиристор 1 - диод 7 - резистор 6 - конденсатор 11. Как только уровень напряжения на накопительном конденсаторе 11 станет равным пороговому, то пороговый элемент 1 пробивается, и проходящим током возбуждается светоизлучатель 12 оптрона, соотнощение плеч резисторного делителя напряжения 15 и 16 резко изменяется и транзистор 14 вык.:ючается, выключая тиристор 1. Пороговыи элемент также выключается и соотношение плеч резисторного делителя напряжения восстанавливается и транзистор 14 снова включается, при этом тиристор 1 остается выключенным. В дальнейшем устройство работает аналогично. Выбирая различные номиналы резисторов 6 и 8 можно обеспечивать различное время нахождения во включенном состояпни нагрузок 4 и 5. Достоинством предлагаемого устройства является его высокий КПД, так как выключение тиристоров происходит без использования энергии ком.мутирующих конденсаторов, а также ввиду отсутствия управляющего тиристора, и высокое быстродействие, так как на величину сопротивления резисторов практически никаких ограничений не накладывается.

КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два тиристора, в анодные цепи которых включены нагрузки, а управляющие электроды соединены между собой через последовательно соединенные размыкающий контакт датчика положения, резистор, конденсатор и диод, две последовательные цепи, каждая из которых содержит диод и резистор, пороговый элемент и накопительный конденсатор, причем последовательные цепи также соединены последовательно и включены между анодами тиристоров, а точка соединения последовательных цеией подключена к одной из обкладок накопительного конденсатора и к одному из выводов порогового элемента, отличающееся тем, что, с целью повын1ения быстродействия и КПД устройства, в него введены транзистор, стабилитрон, оптрон и другой резистор, другая обкладка накопительного конденсатора соединена с одним из выводов для подключения источника нитания непосредственно и с другим выводом порогового элемента через светоизлучатель оптрона, катоды тиристоров через коллекторно-эмиттерный- переход транзистора соединены с другим выводом для подключения источника питания, к которому через последовательно соединенные светоо & приемник оптрона и стабилитрон подключена база транзистора, точка соединения (Л светонриемника оптрона и стабилитрона через другой резистор соединена с другой обкладкой Накопительного конденсатора.