Схема для коммутации тока с контакта на тиристор Советский патент 1993 года по МПК H01H33/16 H01H33/04 

ел

с

Использование: в электротехнике и для коммутации тока с контакта на тиристор. Сущность изобретения: в схеме параллельно контакту включены омические сопротивления, причем каждое омическое сопротивление может отключаться с помощью размыкающегося с задержкой контакта. Моменты времени отключения располагаются ступенчато. В результате этого обеспечивается возможность ступенчатого осуществления процесса коммутации тока и, следовательно, надежного предотвращения возникновения световой дуги на контакте. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение касается схемы для коммутации тока с контакта на тиристор, причем тиристор включен параллельно контакту.

Известны схемы, при которых коммутация тока на тиристор осуществляется с под- ключением индуктивностей в цепь тиристора

V При этом на контакте возникает электрическая дуга.

Целью изобретения является предотвращение возникновения электрической дуги при размыкании контакта.

Для этого параллельно контакту включено по меньшей мере одно, предпочтительно несколько омических сопротивлений 7,8, 9, 10, и каждое сопротивление в отдельности является отключаемым с помощью размыкающегося с задержкой контакта 3, 4, 5. б, причем моменты времени отключения расположены ступенями, и падение напряжения на контакте 1 или на размыкающихся с задержкой контактах 3, 4, 5, 6 меньше 30 В.

С помощью соответствующей изобретению схемы обеспечивается возможность ступенчатой коммутации тока. Преимущество, заключается при этом в том, что предотвращается возникновение электрической дуги и, следовательно, надежно исключается обгорание контакта.

Усовершенствование изобретения заключается в том. что вместо контакта и параллельно включенных омических сопротивлений предусмотрен слоистый подвижный контактный элемент, который соV|

Ю

VI VI ГО VI

СО

стоит из отдельных, изолированных друг от друга ламелей из электропроводящего материала, причем эти ламели могут смещаться относительно друг друга в направлении подъема контактного элемента и предпочтительно имеют различные величины сопротивления, и ламели в процессе размыкания поочередно отделяют от одного или нескольких противолежащих контактных элементов.

За счет этого обеспечивается возможность коммутации токов весьма большой си- лы и точного ступенчатого изменения увеличения сопротивления контакта.

Признак усовершенствования изобретения заключается в том, что противолежащий подвижному слоистому контактному элементу стационарный контактный элемент состоит из отдельных, изолированных друг от друга ламелей из электропроводящего материала, причем величины сопро- тивления этих ламелей являются предпочтительно различными. Из этого вытекает то преимущество, что увеличение со- протиеление контакта может осуществляться ступенчато с существенно более высокой точностью.

Усовершенствование изобретения заключается в том, что противолежащий подвижному слоистому контактному элементу стационарный контактный элемент состоит из отдельных, изолированных друг от друга ламелей из электропроводящего материала, причем величины сопротивления ламелей являются одинаковыми, и по две соседних ламели соединены между собой с токопроводящим контактом с помощью отдельного омического сопротивления, величины сопротивления омических сопротивлений являются предпочтительно различными.

При этом предпочтителен случай, когда с помощью отдельных омических сопротивлений и их существенной возможности вариации с самыми различными величинами сопротивления обеспечивается возможность оптимального исполнения схемы.

В соответствии с одним исполнением изобретения вместо контакта и параллель- , но включенных омических сопротивлений предусмотрена подвижная или стационарная выполненная в форме клина в направленииотрыва ламель из электропроводящего материала, использующаяся в качестве скользящего контакта, поперечное сечение которой уменьшается в направлении противолежащего или противолежащих контактных элементов.

Преимущество заключается при этом в том, что увеличение сопротивление контакта при протекании процесса отключения осуществляется более, не ступенчато, а непрерывно..

Изобретение поясняется более подробно на основании блок-схемы.

При коммутации тока от контактов на включенные параллельно этим контактам тиристоры нарастание тока втиристорах не должно превышать верхнего значения око.ло 100 А/мкс. Обычно это нарастание тока поддерживается на допустимой величине посредством подключения индуктивностей в ветвь тиристора. Эта мера имеет тот недостаток, что падение напряжения на размы5 кающемся контакте становится настолько высоким, что возникает световая дуга.

Этот недостаток предотвращается за счет того, что падение напряжения на контакте повышают ступенчато или непрерыв0 но, в результате чего коммутация осуществляется не резко, а медленно,

Фиг.1 показывает параллельную схему контакта 1 с тиристором 2 и несколькими омическими сопротивлениями 7, 8, 9, 10,

5 которые могут of ключаться каждое в отдельности с помощью размыкающихся с задержкой контактов 3, 4, 5, 6.

Перед коммутацией как контакт 1, так и контакты 3, 4, 5. 6 замкнуты, тиристор 2

0 находится в непроводящем состоянии.

Процесс коммутации инициируется с

подводом поджигающего импульса к управ. ляющвму электроду тмристора 2, который

переводит его в проводящее состояние; уча5 сток анод-катод становится низкоомным. Непосредственно после этого размыкается контакт 1. Контакты 3. 4,5, 6 являтюся пока замкнутыми.

В этот момент времени соответствует

0 схеме параллельного включения тиристора 2 с омическими сопротивлениями 7,8,9,10. Подлежащий коммутации ток протекает обратно пропорционально величинам сопротивления большей частью через омиче5 ские сопротивления 7, 8, 9,10. а остаточный ток - через тиристор 2. Теперь размыкается контакт 3, в результате чего к тиристору 2 оказываются параллельно подключенными омические сопротивления 8, 9 и 10. В ре0 зультате возросшего общего сопротивления параллельной схемы теперь через тиристор 2 протекает большая доля общего тока, чем ранее, а через сопротивление - меньшая доля.

5

После размыкания контактов 4 и 5 параллельно тиристору 2 оказывается включенным омическое сопротивление 10. Эта возрастающая в свою очередь величина со- противления параллельной схемы обуславливает повторное увеличение протекания тока через тиристор 2.

В завершение процесса коммутации размыкается контакт 6, в результате чего омическое сопротивление 10 отключается. Общий ток протекает теперь через тиристор 2. За счет выбора пригодного материала и соответствующего выбора параметров омических сопротивлений 7, 8, 9, 10, а также согласования величин сопротивления со временем отпускания размыкающихся с задержкой контактов 3, 4, 5, 6 обеспечивается возможность оптимального согласования схемы для каждого типа тиристоров. При определении омических сопротивлений следует учесть, что возникающее на контак- те 1 или на размыкающихся с задержкой контактах 3, 4, 5, 6 падение напряжения остается на уровне, который лежит ниже величины, при которой возникает световая дуга. Это минимальное напряжение составляет около 30 В.

На основании фиг.2 и 3 более подробно поясняется усовершенствование изобретения в качестве многослойного контакта эле- мента. Фиг.2 показывает в виде сбоку одну боковую ламель 12 подвижного контактного элемента 11 и два противолежащих стационарных контактных элемента 13 а, 13 в.

На основании двух продольных отвер- стий 14 а, 14 б боковой ламели 12 видно, что расположенные сзади ламели оснащены продольными отверстиями с различной длиной или круглыми отверстиями. При этом из ограничивающих то или иное продольное или круглое отверстие дуг в форме полуокружности на одной прямой располагаются те, которые лежат на стороне, обращенной к стационарному контактному элементу.

В замкнутом коммутационном состоя- нии торцевые поверхности всех ламелей 12, 15, 16 прилегают, к обоим стационарным контактным элементам 13 а, 13 в.

Вид спереди на подвижный контактный элемент 11 и стационарный контактный эле-

Формула изобретения 1. Схема для коммутации тока с контакта на тирмстор, причем тиристор включен параллельно контакту, отличающая с я тем, что, с целью предотвращения возникновения электрической дуги, параллельно контакту включено по меньшей мере одно, предпочтительно нескольких омических сопротивлений, причем каждое сопротивление является отключаемым с помощью размыкающегося с задержкой контакта, моменты времени отключения располагаются ступенями и падение напряжения на кон.

мент 13 а показан на фиг.З. Отдельные ламели 12, 15, 16 могут - с использованием изолирующих промежуточных слоев 18 - свободно смещаться относительно друг друга и фиксируются с помощью крепежного пальца 17, на который надета не изображенная на чертеже изолирующая трубка.

При процессе отключения крепежный палец 17 перемещается с помощью переключательного механизма в направлении, противоположном стационарным контактным элементам 13 а 13 в,

В результате этого сначала осуществляется отделение ламелей тб, которые оснащены круглыми отверстиями или продольными отверстиями с наименьшей длиной. Тем самым ток распределяется по все еще прилегающим к стационарному контакту ламелям 12, 15, в результате чего происходит увеличение сопротивления контакта и возникающего на контакте падения напряжения. При продолжении движения включения следующими отделяются ламели 15, что влечет за собой дальнейшее увеличение сопротивления контакта и падения напряжения на контакте.

В последнюю очередь ламели 12 с продольными отверстиями с наибольшей длиной отделяются от стационарных контактных элементов 3 а, 3 в и переводятся переключательным механизмом в конечное положение процесса отключения.

За счет соответствующего выбора материала и определения размеров ламелей обеспечивается возможность оптимального согласования омического сопротивления контактного элемента с теми или иными потребностями. Следует обратить внимание на то, что возникающее падение напряжения между стационарными контактными элементами 13 а, 13 в и отделившейся ламелью подвижного контактного элемента 11 составляет менее 30 В.

такте или на размыкающихся с задержкой контактах составляет менее 30 В.

величины сопротивления ламелей являются одинаковыми и по две соседних ламели соединены между собой с токо про водящим контактом через отдельное омическое сопротивление, при этом величины омических сопротивлений являются предпочтительно различными.

Фс/гЗ