Коммутационное устройство Советский патент 1992 года по МПК H01H47/00 

Ч

±.J

(Л

С

Использование: в схемах коммутации питания емкостных и сильноточных нагрузок. Сущность изобретения: в коммутационное устройство, содержащее ограничитель- ные резисторы 1, электромагнитное нейтральное реле 2, электромагнитное реле 3 с самоудержанием, обмотками включения и отключения, введено электромагнитное реле 13 с самоудержанием, обмотками включения и отключения и размыкающим контактом 14, включенным в цепь обмотки реле 2. что позволяет минимизировать габаритно-массовые характеристики и повысить надежность устройства. 1 ил.

VL

;;

N| Ч 00

со

о

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутации питания емкостных и сильноточных нагрузок.

Известно коммутационное устройство, содержащее два электромагнитных нейтральных реле, электромагнитное двухобмо- точное поляризованное реле, токоограничительный резистор, выравнивающие резисторы, два ключа управления, выводы для подключения источника питания и вывод для подключения нагрузки, причем первые выводы обмоток всех реле объединены и соединены с первым выводом для подключения источника питания, второй вывод обмотки электромагнитного нейтрального реле и второй вывод первой обмотки электромагнитного поляризованного реле объединены, второй вывод обмотки второго электромагнитного нейтрального реле через первичный ключ управления соединен с вторым выводом для подключения источника питания, первые выводы токоог- раничивающего и выравнивающих резисторов объединены и соединены с выводом для подключения нагрузки, второй вывод токо- ограничивающего резистора через замыкающий контакт первого электромагнитного реле соединен с. вторым выводом для подключения источника питания и с подвижным контактом переключающей контактной группы первого электромагнитного нейтрального реле, неподвижный размыкающий контакт которой подключен к точке соединения замыкающих контактов электромагнитного двухобмоточного поляризованного реле, второй вывод каждого замыкающего контакта из указанных соединен со вторым выводом соответствующего выравнивающего резистора.

Недостатком этого устройства является низкая надежность его работы, вызванная тем, что отключение нагрузки производится параллельно соединенными контактами поляризованного реле. Вследствие неодновременного размыкания контактов возможна ситуация, когда весь коммутируемый ток протекает через одну контактную пару.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является коммутационное устройство, содержащее три электромагнитных нейтральных реле, электромагнитное двухобмоточное поляризованное реле, токоограничительный резистор, выравнивающие резисторы, два ключа управления, выводы для подключения источника питания и выводдля подключения нагрузки, причем первые выводы обмоток всех реле объединены и соединены

с первым выводом для подключения источника питания, второй вывод обмотки первого электромагнитного нейтрального реле и второй вывод первой обмотки электромагнитного поляризованного реле объединены, второй вывод обмотки второго электромагнитного нейтрального реле через первый ключ управления соединен с вторым выводом для подключения источника питания,

0 первые выводы токоограничивающего и выравнивающих резисторов объединены и соединены с выводом для подключения нагрузки, второй вывод токоограничивающего резистора через замыкающий контакт

5 первого электромагнитного реле соединен со вторым выводом для подключения источника питания и с подвижным контактом переключающей контактной группы первого электромагнитного нейтрального реле, неподвижный размыкающий контакт которой

0 подключен к точке соединения замыкающих контактов электромагнитного двухобмоточного поляризованного реле, второй вывод каждого замыкающего контакта из указанных соединен с вторым выводом соответст5 вующего выравнивающего резистора, обмотка третьего нейтрального реле через второй ключ управления соединен с вторым выводом для подключения источника питания, замыкающий контакт третьего реле

0 подключен параллельно первому ключу управления, подвижный контакт переключающей контактной группы третьего реле соединен с неподвижным замыкающим контактом переключающей контактной группы

5 второго электромагнитного нейтрального реле, неподвижный размыкающий контакт переключающей контактной группы третьего электромагнитного нейтрального реле подключен к точке соединения вторых выво0 дов обмотки первого электромагнитного нейтрального реле и первой обмотки электромагнитного двухобмоточного поляризованного реле, второй вывод обмотки подключен к неподвижному замыкающему

5 контакту переключающей контактной группы первого электромагнитного нейтрального реле.

Недостатком такого устройства являются завышенные габаритно-массовые харак0 теристики и невысокая надежность, обусловленная тем, что в процессе коммутации емкостной нагрузки размыкание контакта реле, включенного последовательно с токоограничивающим резистором, может

5 произойти раньше, чем замкнется контакт, обеспечивающий подключение цепей с выравнивающими резисторами и контактами поляризованного реле к шине питания. Вследствие этого при замыкании контакта,

подключающего цепи с выравнивающими резисторами к шине питания, импульс тока через контакты поляризованного реле, включенные последовательно с указанными выше резисторами, может превысить допу- скаемые значения, что может привести к нарушению нормальной работы устройства.

Целью изобретения является минимизация габаритно-массовых характеристик, повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в коммутационное устройство, содержащее электромагнитное нейтральное первое реле с первым замыкающим контактом, электромагнитное второе реле с самоудержанием, обмоткой включения, обмоткой отключения и двумя контактами, замыкающимися при его включении, два резистора, два ключа управления, с замыкающим контактом каждый, два вывода для подключения источни- ка питания и вывод для подключения источника питания и вывод для подключения нагрузки, причем первые выводы обмоток первого и второго реле соединены с первым выводом для подключения источни- ка питания, первые выводы первого и второго резисторов соединены с выводом для подключения нагрузки, а второй вывод первого резистора через первый замыкающий контакт первого реле соединен с вторым выводом для подключения источника питания и с первыми выводами замыкающих контактов первого и второго ключей управления, введены электромагнитное третье реле с самоудержанием, обмоткой ьключе- ния, обмоткой выключения и контактом, размыкающимся при включении этого реле, первое реле дополнительно снабжено вторым и третьим замыкающими контактами, а первый ключ - размыкающим контактом, причем второй вывод второго резистора через второй замыкающий контакт первого реле соединен с вторым выводом для подключения источника питания и с первым выводом первого контакта второго реле, причем второй вывод этого контакта соединен с выводом для подключения нагрузки, первые выводы обмоток третьего реле соединены с первым выводом для подключения источника питания, второй вывод обмотки первого реле соединен с первым выводом контакта третьего реле, а второй вывод этого контакта соединен с вторым выводом замыкающего контакта первого ключа управления через размыкающий контакт первого ключа управления - с вторым выводом обмотки включения первого реле, через третий замыкающий контакт первого реле соединен с вторым выводом для подключения источника питания, а через второй контакт второго реле - с вторым выводом OL- мотки включения третьего реле, при этом вторые выводы обмоток включения второго и третьего реле соединены с вторым выводом замыкающего контакта второго ключа управления.

Это дает возможность контролировать момент замыкания контактов первого электромагнитного реле с самоудержанием, обеспечить оптимальный режим работы контактов и за счет этого длительное пропускание через них тока нагрузки, что позволяет улучшить габаритно-массовые характеристики устройства за счет использования более малогабаритных коммутационных элементов.

На чертеже показано комму1ационное устройство.

Устройство содержит ограничительные резисторы 1, электромагнитное нейтральное первое реле 2, электромагнит ное второе реле 3 с самоудержанием, обмотками включения и отключения, первый и второй замыкающие контакты 4 первого реле 2, первый вывод 5 для подключения источника питания, вывод для подключения нагрузки 6, первый замыкающий контакт 7 второго реле 3, первый 8 и второй 9 ключи управления, второй вывод 10 для подключения источника питания, третий замыкающий контакт 11 первого реле 2, второй замыкающий контакт 12 второго реле 3, третье электромагнитное реле 13 с самоудержанием, обмотками включения и отключения и его размыкающий контакт 14, причем первые выводы обмоток всех реле 2, 3, 13 подключены к первому выводу 5 источника питания, второй вывод первого реле 2 через размыкающий контакт 14 третьего реле 13 подключен к первому выводу третьего замыкающего контакта 11 первого риле 2, другой вывод контакта 11 реле 2 соединен с вторым выводом 10 источника питания, первый вывод первого ключа 8 управления сое- динен со вторым выводом обмотки включения второго реле 3, второй вывод первого ключа 8 управления соединен с первым выводом третьего замыкающего контакта 11 первого реле 2, третий вывод ключа 8 управления соединен с вторым выводом 10 источника питания, вторые выводы обмоток отключения поляризованных реле 3 и 13 соединены с первым выводом второго ключа 9 управления, второй вывод ключа 9 уп- оавления соединен с вторым выводом 10 источника питания, второй вывод обмотки включения третьего реле 13 через второй замыкающий контакт 12 второго реле 13 подключен к первому выводу третьего замыкающего контакта 11 первого реле 2,первые

выводы ограничительных резисторов 1 подключены к выводу для подключения нагрузки 6 и к первому выводу замыкающего контакта 7 второго реле 3, вторые выводы ограничительных резисторов 1 через замыкающие контакты 4 первого реле 2 соедине- ны с вторым выводом замыкающего контакта 7 второго реле 3 и с вторым выводом источника питания.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании управляющего ключа 8 срабатывает электромагнитное нейтральное первое реле 2 и замыкает свои контакты 4 и 11, Контакты 4 подключают нагрузку 6 через токоограничительные резисторы 1 ко второму выводу 10 источника питания. Начинается процесс заряда емкости нагрузки, причем ток заряда определяется как сумма .токов параллельных ветвей, каждая из которых образована последовательным соединением контакта 4 реле 2 и токоограничительного резистора 1. Ток отдельной ветви определяется допустимым током через контакт 4 реле 2 и ограничивается до заданного значения подбором резистора 1. Контакт 11 реле 2 шунтирует первый ключ 8 управления и обеспечивает включенное состояние реле 2 после приведения ключа 8 в исходное состояние.

По окончании заряда емкости нагрузки 6 первый ключ 8 управления переводится в исходное состояние. Второй вывод обмотки включения второго реле 3 с самоудержанием через первый ключ 8 управления и замкнутый контакт 11 первого реле подключается ко второму выводу 10 источника питания, второе реле 3 срабатывает и замыкает свои замыкающие контакты 7 и 12. Ранее включенное первое реле 2 остается включенным, т.к. второй вывод его обмотки через контакт 11 данного реле по-прежнему подключен к выводу 10 источника питания.

Замкнувшийся контакт 7 второго реле 3 шунтирует последовательно включенные контакты 4 первого реле 2 м токоограничительные резисторы 1, обеспечивая подключение заряженной емкости нагрузки 6 к выводу 10 источника питания. Второй контакт 12 второго реле 3 подключает второй вывод обмотки.включения третьего реле 13 с самоудержанием через замкнутый контакт 11 первого реле 2 к выводу 10 источника питания. Третье реле 13 срабатывает и размыкает свой ранее замкнутый контакт 14, отключая тем самым обмотку первого реле 2 от вывода 10 источника питания. Первое реле 2 отключается и размыкает собственный контакт 11, обесточивая обмотку включения третьего реле 13. Контакты 4 первого

реле 2 размыкаются и дальнейшее питание нагрузки б производится через замкнутый контакт 7 второго реле 3.

Таким образом, в предлагаемом устройстве исключается возможность преждевременного размыкания контактов, обеспечивающих пропускание зарядного тока емкости нагрузки.

Для отключения питания нагрузки необ0 ходимо замкнуть второй ключ 9 управления. Вторые выводы обмоток отключения второго и третьего реле 3 и 13 с самоудержанием подключаются к выводу 10 источника питания и указанные реле отключаются. Контакт

5 7 второго реле 3 размыкается и разрывает цепь питания нагрузки 6. Контакт 14 третьего реле 13 замыкается и подготавливает схему к последующему включению. Ключ 9 управления размыкается и схема переходит

0 в исходное состояние.

Положительный эффект достигается за счет обеспечения заданного режима работы контактов поляризованного реле и исключения возможности появления импульсов тока

5 через указанные контакты в процессе включения емкостной нагрузки.

Формула изобретения Коммутационное устройство, содержащее электромагнитное нейтральное первое

0 реле с первым замыкающим контактом, электромагнитное второе реле с самоудержанием, обмоткой включения, обмоткой вы- ключения и двумя контактами, замыкающимися при включении этого реле,

5 два резистора, два ключа управления, каждый с замыкающим контактом, два вывода для подключения источника питания и вывод для подключения нагрузки, причем первые выводы обмоток первого и второго реле

0 соединены с первым выводом для подключения источника питания, первые выводы первого и второго резисторов соединены с выводом для подключения нагрузки, а второй вывод первого резистора через первый

5 замыкающий контакт первого реле соединен с вторым выводом для подключения источника питания и с первыми выводами замыкающих контактов первого и второго ключей управления, отличающееся

0 тем, что, с целью минимизации габаритно- массовых характеристик и повышения надежности, в устройство введено электромагнитное третье реле с самоудержанием, обмоткой включения, обмоткой вы5 ключения и контактом, размыкающимся при включении этого реле, первое реле дополнительно снабжено вторым и третьим замыкающими контактами, а первый ключ - размыкающим контактом, причем второй второго резистора через второй за9 177881010

мыкающий контакт первого реле соединенконтакта первого ключа управления, через

с вторым выводом для подключения источ-размыкающий контакт первого ключа упника питания и с первым выводом первогоравления - с вторым выводом обмотки

контакта второго реле, причем второй вы-включения первого реле, через третий замывод этого контакта соединен с выводом для5 кающий контакт первого реле - с вторым

подключения нагрузки, первые выводы об-выводом для подключения источника питамоток третьего реле соединены с первымния. а через второй контакт второго реле выводом для подключения источника пита-с вторым выводом обмотки включения

ния, второй вывод обмотки первого релетретьего реле, при этом вторые выводы обсоединен с первым выводом контакта треть-10 моток выключения второго и третьего реле

его реле, а второй вывод этого контакта со-соединены с вторым выводом замыкающего

единен с вторым выводом замыкающегоконтакта второго ключа управления.