Устройство для бездуговой коммутации Советский патент 1984 года по МПК H01H9/30 

Изобретение относится к электрическим переключателям, а именно к устройствам для гашения или предотвр щения образования дуги между токонесущими элементами, и может использоваться .в элeктpoaвтoмaтикeJ телемеханике, связи и т.д. Известно устройство для бездуговой коммутации цепей постоянного ток содержащее включенную параллельно контакту цепи нагрузки шунтирующую цепь, состоящую из последовательно соединенных второго контакта, конден сатора и резистора, а также транзистора, база которого соединена с одни выводом резистора и одной обкладкой конденсатора, эмиттер соединен с дру ним вьшодом резистора, а коллектор соединен с другой обкладкой конденсатора С 1 . Данное устройство не решает задачи использования накопленной в конденсаторе энергии при соединении цеп нагрузки, тик как эту энергию погло.щает резистор. Тем самым не со.здает импульс мощности в цепи нагрузки в начале замыкания контакта. Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для бездуговой коммутации, содержащее параллельно контакту включенную искр гасительную цепь, состоящую из резистора, конденсатора и элемента индуктивности, причем элемент индуктив ности вьшолнен в виде повьшающего им пульсного трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно в искрогасительную цепь, а вторичная обмотка - через выпрямйтельньй элемент подключена параллель но цепи питания С 2 , Однако прототип имеет низкий КПД при возврате накопленной в искрогасительной цепи энергии так как ток во второй обмотке повьш1ающего трансформатора соответственно меньше тока в первой обмотке. Тем самым прототип не может создать импульса мощности в цепи нагрузки в начале замыкания контакта, т.е. .спечкть форсирован ное включение нагрузки. Цель изобретения - повьш1ение КПД устройства путем использования накоп ленной в искрогасящем конденсаторе энергии для форсированного включения нагрузки. Указанная цель достигается .тем, что в устройство для бездуговой коммутации, содержащее управляющий контакт, искрогасящий конденсатор, выводы для подключения нагрузки и выводы для подключения источника постоянного тока, причем один, из выводов для подключения источника постоянного тока соединен с одним из выводов для подкл}рчения нагрузки, другой вывод для подключения источника постоянного тока соединен с одним из выводов управляющего контакта, введены транзистор, стабилизатор тока и два диода, другой вывод для .подключения нагрузки через первый диод соединен с другим выводом управляющего контакта и с одной из обкладок искрогасящего конденсатора, другая обкладка которого соединена с эмиттером транзистора непосредственно через второй диод с одним выводом управляющего контакта и через стабилизатор тока с базой транзистора, коллектор которого соединен с другим выводом для подключения нагрузки принем оба диода и эмиттер-коллекторный переход транзистора включены . в проводящем для тока нагрузки направлении. Дополнительное введение двух диодов, стабилизатора тока, и транзистора при описанном их соединении способствует использованию накопленной энергии в конденсаторе при искрргашении для создания импульса мощност ти в цепи нагрузки после замыкания контакта, что достигается включением последовательно с цепь нагрузки заряженного конденсатора. Стабилизирование тока в базовой цепи транзистора дает возможность уменьшить расходы энергии для коммутации накопленного заряда и получить импульс мощности меньшей амплитуды и длительности, являющийся более эффективным для надежного срабатывания включенных в цепь в качестве нагрузки электромагнитных устройств (реле, электромагнитов, соленоидов и т.д.), что позволяет удлинить линию передачи или использовать источник питания цепи нагрузки меньшей мощности. Такое целенаправленное использование накопленной энергии в искрогасителе контакта и является фактором повьш1ения КПД. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема. Устройство содержит включенную между положительным и отрицательным полюсами источника питания последовательную цепь, содержащую нагрузку 1, первый диод 2 и контакт 3. Общая точка контакта 3 и катода первого диода 2 подключена к одной обкладке конденсатора 4. К другому выводу контакта 3 подключен один вывод стабилизатора тока 5 и катод второго диода 6, анод которого вместе с эмиттером транзистора 7 подключены к другой обкладке конденсатора 7. Второй вывод стабилизатора тока подключен к базе транзистора 7 коллектор кото-fо

рого соединен с анодом первого диода 2. Транзистор использован типа п-р-п, а стабилизатор 5 включен по направлению тока в базе транзистора 7. Устройство работает следующим об- J5 ноидов разом. Когда контакт 3 замкнут,ток проходит по цепи: V источника питания нагрузка 1, диод 2, контакт 3 и - источника питания. После размыкания контакта 3 ток проходит по цепи: + источника питания, нагрузка 1, диод 2, конденсатор 4, диод 6 и - источника питания. В этой цепи заряжается конденсатор 4 и сохраняет сво заряд за счет разомкнутого контакта 3 и обратной проводимости диода 2. При замыкании контакта 3, ток разряда конденсатора 4 проходит по двум цепям. Ток в первой цепи через контакт 3, стабилизатор 5 и переход база эмиттер транзистора 7 открывает переход эмиттер - коллектор - транзистора ,7, и ток разряда конденсатора 4 идет по второй цепи: + источника питани нагрузка 1, переход коллектор - эмит, тер транзистора 7, конденсатор 4, кон,такт 3 источника питания. После окончания разряда конденсатора 4, 110

более эффективным для надежного срабатывания включенных в цепь в качлст,ве нагрузки электромагнитных устройств (реле, электромагнитов, соле14транзистор 7 запирается и ток в цепи нагрузки проходит через диод 2 и контакт 3. Стабилизатор тока 5 ограничивает величину тока базовой цепи транзистора 7, чем обеспечивает экономное использование накопленной в конденсаторе А энергии для питания базы транзистора 7, определяя имлульс мощности меньшей амплитуды и большей длительности, яв-ляюпщйся и т.д.) что позволяет удлинять линии передачи или использовать источники питания цепи нагрузки меньшей мощности. Такое целенаправленное использование накопленной энергии в искрогасителе контакта дает возможность увеличить коэффициент полезного действия и надежность срабатывания электромагнитных устройств. По сравнению с прототипом, предлагаемое устройство имеет более высокий кпд при возврате накопленной В искро асительном контуре энергии, так как конденсатор после замыкания контакта разряжается через цепь нагрузки и разрядный ток повышает, амплитуду напряжения в цепи. Возникающий при этом импульс мощности способствует уверенному срабатыванию включенных- электромагнитных уст-, ройств (реле, электромагнитов, соленоидов и т.д.) при меньших затратах энергии. Это дает зозможность удлинить линию передачи или использовать источник питания меньшей мощности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗДУГОВОЙ КОММУТАЦИИ, содержащее управляющий контакт, искрогасящий конденсатор, вьгеоды для подключения нагрузки и выводы для подключения источника постоянного тока, причем один из вьтодов для подключения источника постоянного тока соединен с одним из выводов для подключения нагрузки, другой вывод для подключения источника постоянного тока соединен с одним из вьгаодов управляющего контакта, отличающ е е с я тем, что, с целью повьшгения КПД устройства.путем использования накопленной в искрогасящем конденсаторе энергии для форсированного включения нагрузки, в него введены транзистор, ста билизатор тока и два диода, другой вывод для подключений нагрузки через первый диод соединен с другим выводом управляющего контакта и с одной из обкладок искрогасяще-. го конденсатора, другая обкладка которого соединена с эмиттером транзистора непосредственно, с одним выводом управляющего контакта через второй диод и с базой транзистора через стабилизатор тока, коллектор транзистора соединен с другим выводом дяя подключения нагрузки, причем оба дио(О да и эмиттерно-коллекторный переход транзистора включены в прово-i дящем для тока нагрузки направлении . f г 0-1