Устройство для бездуговой коммутации цепи переменного тока Советский патент 1992 года по МПК H01H9/30 

ГУ&

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для коммутации цепей переменного и постоянного тока. Цель изобретения - расширение рабочих возможностей устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для бездуговой коммутации цепи переменного тока содержит ключевой элемент, состоящий из первого 1 р-п-р- транзистора, второго 2 п-р-п-транзистора, резистора 3, первого 4 и второго 5 оптронов, содержащих пары светодиод - фототранзистор, первого 6 и второго 7 диодов, нагрузку 8, обмотку 9 электромагнитного реле, замыкающий контакт 10 электромагнитного реле, первую 11 и вторую 12 шины источника питания, первую 13 и вторую 14 шины источника управляющего напряжения. При этом первый вывод замыкающего контакта 10 подключен к первой шине 11 источника питания, а второй вывод через нагрузку 8 соединен с второй шиной 12 источника питания. Эмиттеры первого 1 и второго 2 транзисторов соединены между собой и подключены к первому выводу замыкающего контакта 10, коллекторы этих транзисторов соединены между собой и подключены к второму выводу замыкающего контакта 10. База первого транзистора 1 соединена с коллекторами первого 4 и второго 5 оптронов и через первый диод 6 подключена к второй шине

12источника питания. Эмиттер фототранзистора первого оптрона 4 подключен к базе второго транзистора 2 через параллельно соединенные обмотку 9 электромагнитного реле и светодиод второго оптрона 5. Эмиттер фототранзистора второго оптрона 5 через резистор 3 подключен к базе второго транзистора 2, которая через второй диод 7 соединена с второй шиной 12 источника питания. Светодиод первого оптрона 4 соединён с шинами 13 и 14 источника управляющего напряжения.

Устройство для бездуговой, коммутации цепи переменного тока работает следующим образом.

Допустим, что на шину 12 подается положительное напряжение источника питания, а на шину 11 - отрицательное. При подаче управляющего напряжения на шины

13и 14 светодиод оптрона 4 излучает свет. Фототранзистор оптрона 4 открывается и через его переход коллектор - эмиттер протекает ток по цепи:шина 12, диод 6, переход коллектор - эмиттер фототранзистора оптрона 4, обмотка 9 электромагнитного реле, эмиттерный переход транзистора 2, шина 11. Транзистор 2 открывается и подключает источник питания к нагрузке 8. Ток, протекая по обмотке 9 электромагнитного реле, вызывает срабатывание этого реле и замыкание контакта 10.

Так как время срабатывания электромагнитного реле значительно больше, чем время отпирания транзистора 2, то замыкание контакта 10 происходит тогда, когда транзистор 2 уже открыт.

При отключении управляющего напря0 жения фототранзистор оптрона 4 запирается и ток через обмотку 9 электромагнитного реле не протекает. Контакт 10 размыкается. Через светодиод оптрона 5 протекает ток, обусловленный ЭДС самоиндукции обмотки

5 9 электромагнитного реле. Фототранзистор оптрона 5 открывается и через его переход коллектор - эмиттер протекает ток, поддерживающий транзистор 2 в открытом состоянии.

0 Таким образом, замыкание и размыкание контакта 10 происходит в обесточенном состоянии, что обеспечивает бездуговую коммутацию цепи.

При изменении полярности источника

5 питания на шину 11 подается положительное напряжение источника питания, а на шину 12 - отрицательное. После отпирания, фототранзистора оптрона 4 управляющим напряжением, поданным на шины 13, 14,

0 через его переход коллектор - эмиттер протекает ток: шина 11, эмиттерный переход транзистора 1, переход коллектор - эмиттер фототранзистора оптрона 4, обмотка 9 электромагнитного реле, диод 7, шина 12. Тран5 зистор 1 открывается и подключает источник питания к нагрузке 8.

Ток, протекающий через обмотку 9 электромагнитного реле, вызывает срабатывание этого реле и замыкание контакта 10.

0 Ив этом случае замыкание контакта 10 происходит после отпирания транзистора 1. При отключении управляющего напряжения фототранзистор оптрона 4 запирается и обмотка 9 электромагнитного реле

5 обесточивается. Контакт 10 размыкается. Через светодиод оптрона 5 протекает ток, обусловленный ЭДС самоиндукции обмотки 9 электромагнитного реле. Фототранзистор оптрона 5 открывается и поддерживает

0 транзистор 1 в открытом состоянии.

Как и в предыдущем случае, замыкание и размыкание контакта 10 происходит в обесточенном состоянии.

Расширение рабочих возможностей ус5 тройства достигается за счет осуществления бездуговой коммутации цепей как постоянного, так и переменного тока. Формула изобретения Устройство для бездуговой коммутации цепи переменного тока, содержащее выводы для подключения источника питания, выводы для подключения источника управля- ющего напряжения и выводы для подключения нагрузки реле с контактом, р- n-p-транзистор и резистор, причем первый вывод для подключения источника питания через последовательно соединенные замыкающие контакты указанного реле и выводы для подключения нагрузки соединены с вторым выводом для подключения источника питания, эмиттер указанного р-п-р-транзи- стора соединен с первым выводом для подключения источника питания, а его коллектор подключен к точке соединения указанного контакта с соответствующим выводом для подключения нагрузки, отличающееся тем, что, с целью расширения рабочих возможностей устройства, в него введены второй n-p-n-транзистор, два диода и два оптрона, выполненных на парах светодиод - фототранзистор, причем коллектор указанного второго транзистора соединен с коллектором указанного первого транзистора, а эмиттер указанного второго

0

5

0

5

транзистора соединен с эмиттером указанного первого транзистора, база первого транзистора соединена с катодом первого диода и его анод соединен с вторым выво: дом для подключения источника питания и катодом второго указанного диода, база второго транзистора соединена с анодом второго диода, база первого транзистора соединена с коллектором фототранзистора первого оптрона, а его эмиттер через катушку указанного реле соединен с базой второго транзистора, светодиод первого оптрона подключен к выводам для подключения источника управляющего напряжения, коллектор светодиода второго оптрона подключен к эмиттеру фототранзистора первого оптрона, а анод светодиода второго оптрона соединен с базой второго транзистора, коллектор фототранзистора второго оптрона соединен с базой первого транзистора,а эмиттер фототранзистора второго оптрона через указанный резистор соединен с базой второго транзистора,

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для бездуговой коммутации цепей постоянного и переменного тока. Цель изобретения - расширение рабочих возможностей устройства. Допустим, что на вывод 12 подается положительное напряжение источника питания, а на вывод 11 - отрицательное. При подаче управляющего напряжения на выводы 13, 14 включается фототранзистор оптрона 4 и начинает протекать ток по цепи: шина 12, диод 6, коллектор-эмиттерный переход фототранзистора оптрона 4 , обмотка 9,база транзистора 2. Транзистор 2 подключает источник питания к нагрузке, затем замыкаются контакты 10 реле. Контакты 10 замыкаются без дуги, так как они зашунитрованы включенным транзистором 2. При отключении снимается напряжение с выводов 13, 14. При этом сначала размыкаются контакты 10 реле, а затем запирается транзистор 2, который поддерживается в открытом состояний в течение некоторого промежутка времени за счет отпирания фототранзистора оптрона 5 под действием ЭДС самоиндукции в обмотке 9 реле. При изменении полярности устройство работает аналогично, за исключением того, что вместо транзистора 2 вклют чается транзистор 1. а вместо диода 6 включается диод 7. 1 ил. СП