Коммутирующее устройство Советский патент 1987 года по МПК H01H9/30 

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам,в частности к защитным устройствам автома- тики.

Цель изобретения - увеличение экс плуатационных возможностей.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема коммутирующего устройства;на фиг. 2-Д - то же, варианты исполнения.

Устройство содержит однополупери- однь1Й выпрямитель 1, бесконтактный ключ 2, представляющий собой тири.с- тор, демпфирующую цепь, состоящую из последовательно соединеньгых резисто ра 3 и конденсатора 4, подключенную параллельно бесконтактному ключу 2, причем резистор 3 подключен к точке соединения однополупериодног выпрямителя 1 и бесконтактного клю- . ча 2, конденсатор 4 подключен к катоду бесконтактного ключа 2, а управляющий электрод последнего - между резистором 3 и конденсатором 4. Сюда же включен анод разрядного диода 5. Последовательно с разрядным диодом 5 включено разрядное сопротивление 6, величина которого определяет минимальную величину амплитуды напряжения с ети,при котором проис- ходит срабатывание коммутирующего устройства. Другой вывод разрядного сопротивления 6 подключен к аноду однополупериодного выпрямителя 1. Дополнительный конденсатор 7 включен последовательно с нагрузками 8 .и 9 (являющимися электромагнитами переключения) между точкой соединения последних и точкой соединения однополупериодного выпрямителя 1 и бесконтактного ключа 2. К зажимам ,10 и 11 подается переменное -напря- жение сети. Для работы устройства должно соблюдаться неравенство

-6 1

2fln(1-U,/и)

Де ZT - постоянная времени демпфи- 50 рующей цепи, определяется как произведение величин емкости конденсатора и сопротивления;

f - частота напряжения сети, 55 const;

Ug - пороговое напряжение отпирания бесконтактного ключа, const;

Ug - амплитуда напряжения сети const.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии напряжения на зажимах 10 и 11 конденсаторы 4 и 7 разряжены и подготовлены к работе.При подаче напряжения сети при прохождении положительной полуволны однополу- периодный выпрямитель 1 отпирается и происходит заряд дополнительного конденсатора 7, в результате чего через нагрузку 8 протекает импульс тока. Длительность протекания тока через нагрузку определяется произведением величины емкости дополнительного конденсатора 7 и сопротивления нагрузки 8. Одновременно с этим процессом происходит заряд конденсатора 4 демпфирующей цепи через резистор З.Прй этом напряжение на конденсаторе 4 за Бремя прохождения положительной полуволны напряжения сети не должно успеть достичь уровня,равно го пороговому напряжению отпирания полупроводникового ключа 2.Когда полярность напряжения сети меняется на отрицательную, однополупери- одный выпрямитель 1 запирается, а разрядный диод 5 отпирается и конденсатор 4 разряжается через разрядный резистор 6, возвращаясь при этом в исходное положение. При новой смене полярности напряжения сети на положительную однополупериод- ный выпрямитель 1 снова отпирается, происходит заряд дополнительного конденсатора и так до полной его зарядки. В дальнейшем происходит всего лишь заряд демпфирующей цепи конденсатора 4. При этом токи, протекающие через демпфирующую цепь,определяемые величинами сопротивления

3и- конденсатора 4, могут быть пренебрежимо малы по сравнению с токами нагрузки.

При включении напряжения сети или снилсении его до определенной амплитуды напряжение на конденсаторе

4достигает уровня порогового напря- жения отпирания бесконтактного ключа 2. Это происходит вследствие отсутствия разряда конденсатора 4 или его неполного разряда. В результате отпирания бесконтактного ключа- 2 происходит разряд дополнительного конденсатора 7, и через нагрузку 9 протекает импульс тока. Так как нагрузки В и 9 представляют собой элек3

тромагниты переключения, то в моменты включения и отключения предлагаемое устройство способно осуществлять заданные переключения.

Устройство может быть выполнено в различных модификациях в зависимости от функциональных условий.Так например, если требуется импульсное переключение каких-либо устройств при включении напряжения сети, то включается токоограничивающее сопротивление (фиг. 2). Если требуется переключение при выключении напряжения сети, то нагрузка включается, как показано на фиг, 3. На фиг. 4 показана модификация исполнения ус;т- ройства в случае, если требуется осуществлять импульсные переключения как в момент включения напряже- ния сети, так и в момент его выключения .

Формула изобретения

1. Коммутирующее устройство,содержащее бесконтактный ключ, выводы для подключения источника переменного, тока, выводы для подключения нагрузки, демпфирующую цепь, включающую в себя последовательно соединенные резистор и конденсатор,выпрямитель, разрядный резистор, дополнительный конденсатор,причем демпфирующая цепь подключена параллельно бесконтактному ключу и через выпрямитель соединена с первьм выводом для подключения источника переменного.тока, отличающееся тем,что,с целью увеличения эксплуатационных возможностей, в него введен разрядный диод и использованы три вывода для подключения нагрузки, диод соединен анодом с общей точкой резистора и конденсатора демпфирующей цепи, а катодом через разрядный резистор подключен к первому выводу для подключения источника питания, первая обкладка дополнительного конденсатора соединена, с первым выводом для подключения нагрузки, вторая обкладка дополнительного конденсатора соединена с первым выходом бесконтактного ключа, второй выход бескон2547 ;

jBKTHoro ключа подключен к второму ВЫВОДУ для подключения нагрузки, второй вывод для подключения источника питания объединен с третим выводом для подключения, нагрузки,демпфирующая цепь выполнена с постоянной времени, большей заранее заданной постоянной величины,определяемой 10 соотношением

С 2 fln(1-Uo-/Uq)

где - , о - постоянная времени демпфирующей цепи, определяемая как произведение величин емкости конденсатора и сопротивления; частота напряжения сети, const;

пороговое напряжение отпирания бесконтактного клюf и„ 5

0

5

0

5

0

ча, const;

UQ амплитуда напряжения сети, const.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем,что нагрузка выполнена из двух частей, одна из торых подключена между первым и вторым выводами для подключения нагрузки, а другая - между первым

и третим выводами для подключения нагрузки.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем,что нагрузка подключена между первым и третим вьшодамидля подключения нагрузки,а между первым и вторым вы.водами для подключения нагрузки дополнительно включен ограничивающий резистор.

4.Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем,что нагрузка подключена между первым и вторым выводами для подключения нагрузки,

а между третим и первым выводами для подключения нагрузки дополнительно включен ограничивающий ре-, зистор.

5.Устройство по п. 1, отличающееся тем,что первый

и третий выводы для подключения нагрузки, объединены.

Фu.

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам и может найти применение в защитных устройствах автоматики. Цель изобретения .- увеличение эксплуатационных возможностей. Разрядный диод 5,введенный в коммутационное устройство, анодом подключен к общей точке резистора 3 и конденсатора 4 демпфирующей цепи, а катодом соединен через зарядный резистор 6 с выводом 10 для подключения источника питания переменного тока. Такое подключение позволяет осуществлять разряд конденсатора 4 демпфирующей цепи без превьшения возрастающего на нем напряжения порога срабатывания бесконтактного ключа 2 коммутирующего устройства. При снижении или исчезновении напряжения питания порог срабатывания превышается, бесконтактный ключ 2 открывается и дополнитель- ньй конденсатор 7 разряжается на нагрузку. Т.к. дополнительный конденсатор 7 соединен последовательно с нагрузкой В и 9, то устройство позволяет подавать импульс тока в нагрузку при подаче напряжения питания и при снятии его, что увеличивает его эксплуатационные возможности. с (Л ил. 4 з.п. ф-лы. 52i Z ел ел o СП 4 (Puz.1